电磁学教学大纲 (包括讲座共60学时) 第1章静电场参考学时10 §1库仑定律 ·扭称实验及其它实验,电力平方反比律·库仑定律的物理内涵 ·库仑定律的成立条件 ·电荷守恒定律,电荷的量子性 §2电场电场强度 电场,电场强度矢量 场强叠加原理 §3静电场的高斯定理 ·源与旋,通量与环流 静电场的高斯定理 §4静电场的环路定理电势 静电场的环路定理 ·关于静电场高斯定理和环路定理的几点说明 电势 ·场强与电势的微分关系 §5静电场的基本微分方程* 讲座:“电力平方反比律的理论与示零实验”; 第2章静电场中的导体和电介质参考学时8 §1导体和电介质 §2静电场中的导体 ·导体的静电平衡条件 ·导体空腔与静电屏蔽 导体的静电平衡的基本性质·静电场边值问题的唯一性定理 尖端放电及其应用 §3电容和电容器 ·孤立导体的电容 电容器及其电容 ·平行板电容器球形电容器同轴柱形电容器 ·分布电容 电容器的串并联 §4电介质极化
电磁学教学大纲 （包括讲座共 60 学时） 第1章 静电场 参考学时 10 §1 库仑定律 •扭称实验及其它实验，电力平方反比律 •库仑定律的物理内涵 • 库仑定律的成立条件 • 电荷守恒定律，电荷的量子性 §2 电场 电场强度 • 电场，电场强度矢量 •场强叠加原理 §3 静电场的高斯定理 •源与旋，通量与环流 •静电场的高斯定理 §4 静电场的环路定理 电势 • 静电场的环路定理 •关于静电场高斯定理和环路定理的几点说明 •电势 • 场强与电势的微分关系 §5 静电场的基本微分方程 * 讲座：“电力平方反比律的理论与示零实验”； 第2章 静电场中的导体和电介质 参考学时 8 §1 导体和电介质 §2 静电场中的导体 •导体的静电平衡条件 •导体空腔与静电屏蔽 •导体的静电平衡的基本性质 •静电场边值问题的唯一性定理 •尖端放电及其应用 §3 电容和电容器 •孤立导体的电容 •电容器及其电容 •平行板电容器 球形电容器 同轴柱形电容器 •分布电容 •电容器的串并联 §4 电介质极化
极化的微观机制 ·极化的描绘 极化强度矢量P和极化电荷q的关系 极化强度矢量P和总电场E的关系一一极化规律 各向异性电介质铁电体 例题 §4有介质时的静电场 ·有介质时的高斯定理电位移矢量·应用例举 §5静电场的边界条件 D的法向分量连续 E的切向分量连续 §5带电体系的静电能 带电体系的静电势能 电容器储存的静电能 静电场的能量 第3章直流电 参考学时4 §1电流的连续性方程恒定条件 电流和电流密度矢量 电流的连续性方程恒定条件 §2欧姆定律 欧姆定律(积分形式) 电阻率和电导率 ·欧姆定律(微分形式 焦耳定律 金属导电的经典微观解释 §3电源和电动势 电源的电动势 ·电源的路端电压 电源的功率 ·直流电路中的静电场的作用 温差电动势 S4直流电路 ·简单电路 ·复杂电路基尔霍夫定律 第4章恒定磁场参考学时10 §1奥斯特实验 磁的基本现象·奥斯特实验·相关实验·研究课题 §2毕奥-萨伐尔定律 毕奥-萨伐尔定律的建立·磁感应强度·载流回路的磁场 §3磁场的“高斯定理”和“安培环路定律
•极化的微观机制 •极化的描绘 •极化强度矢量 P 和极化电荷 q’的关系 •极化强度矢量 P 和总电场 E 的关系——极化规律 •各向异性电介质 铁电体 •例题 §4 有介质时的静电场 •有介质时的高斯定理 电位移矢量 •应用例举 §5 静电场的边界条件 •D 的法向分量连续 •E 的切向分量连续 §5 带电体系的静电能 •带电体系的静电势能 •电容器储存的静电能 •静电场的能量 第3章 直流电 参考学时 4 §1 电流的连续性方程 恒定条件 ·电流和电流密度矢量 ·电流的连续性方程 恒定条件 §2 欧姆定律 · 欧姆定律（积分形式） · 电阻率和电导率 · 欧姆定律（微分形式） · 焦耳定律 • 金属导电的经典微观解释 §3 电源和电动势 • 电源的电动势 •电源的路端电压 • 电源的功率 •直流电路中的静电场的作用 • 温差电动势 §4 直流电路 •简单电路 ·复杂电路 基尔霍夫定律 第4章 恒定磁场 参考学时 10 §1 奥斯特实验 •磁的基本现象 •奥斯特实验 •相关实验 •研究课题 §2 毕奥-萨伐尔定律 •毕奥-萨伐尔定律的建立 •磁感应强度 •载流回路的磁场 §3 磁场的“高斯定理”和“安培环路定律
磁感应线 ·磁场的高斯定理 ·矢势* ·磁单极* ·安培环路定理 §4安培定律 安培定律的建立*·安培定律=毕萨定律+安培力公式 磁场对载流线圈的作用,磁矩 含讲座:“毕奥一萨筏尔定律、安培定律的示零实验” §5洛伦滋力 ·洛仑兹力 ·带电粒子在均匀电磁场中的运动 ·回旋加速器基本原理·霍耳效应 JJThomson的阴极射线实验,电子的发现·例题 含讲座:“带电粒子在电磁场中的运动一磁约束、漂移、寝渐不变量”; 第5章磁介质参考学时4 §1“分子电流”模型 §2顺磁质与抗磁质 顺磁质 抗磁质 §3磁化规律 ·磁化的描绘 磁化强度矢量M与磁化电流I’的关系 ·磁化强度矢量M与总磁感应强度B的关系 §4有磁介质存在时的磁场 ·有磁介质存在时的磁髙斯定理·有磁介质存在时的安培环路定理 ·磁介质的磁化规律 §4铁磁质 ·铁磁质的磁化规律 铁磁质磁化机制 ·铁磁材料的分类及其应用 §5磁场的边界条件和磁路定理 B的法向分量连续 H的切向分量连续 磁路定理 ·磁屏蔽
•磁感应线 •磁场的高斯定理 •矢势* •磁单极* •安培环路定理 §4 安培定律 •安培定律的建立* • 安培定律=毕萨定律+安培力公式 •磁场对载流线圈的作用，磁矩 含讲座：“毕奥－萨筏尔定律、安培定律的示零实验”； §5 洛伦滋力 • 洛仑兹力 •带电粒子在均匀电磁场中的运动 •回旋加速器基本原理 •霍耳效应 •J.J.Thowmson 的阴极射线实验，电子的发现 •例题 含讲座：“带电粒子在电磁场中的运动—磁约束、漂移、寝渐不变量”； 第5章 磁介质 参考学时 4 §1“分子电流”模型 §2 顺磁质与抗磁质 •顺磁质 •抗磁质 §3 磁化规律 • 磁化的描绘 •磁化强度矢量 M 与磁化电流 I’的关系 • 磁化强度矢量 M 与总磁感应强度 B 的关系 §4 有磁介质存在时的磁场 • 有磁介质存在时的磁高斯定理 • 有磁介质存在时的安培环路定理 •磁介质的磁化规律 §4 铁磁质 •铁磁质的磁化规律 •铁磁质磁化机制 •铁磁材料的分类及其应用 §5 磁场的边界条件和磁路定理 •B 的法向分量连续 •H 的切向分量连续 •磁路定理 •磁屏蔽
第6章电磁感应 参考学时10 §1法拉第电磁感应定律 电磁感应现象的发现 法拉第对电磁感应的研究* 法拉第电磁感应定律·楞次定律 ·涡电流,电磁阻尼和电磁驱动 含讲座:“法拉第电磁感应定律及其定量表达式”; §2动生电动势感生电动势涡旋电场 ·动生电动势 感生电动势,涡旋电场 ·交流发电机原理 电子感应加速器 §3自感与互感 自感系数与互感系数 ·自感磁能与互感磁能 ·磁场的能量与能量密度 s4暂态过程 ·RL电路的暂态过程 RC电路的暂态过程 RLC电路的暂态过程 灵敏电流计 讲座:“超导体” 第7章交流电 参考学时8 §1交流电概述 ·各种形式的交流电 简谐交流电的特征量 几点说明 §2交流电路中的基本元件 电阻元件·电感元件·电容元件 ·小结 §3元件的串联、并联一—矢量图解法 ·串联电路·并联电路·多个元件的串、并联电路 §4交流电路的复数解法 交流电的复数表示法 ·串、并联电路的复数解法 串、并联电路的应用 ·复数形式的基尔霍夫定律 ·交流电桥 §5谐振电路 ·串联谐振电路 并联谐振电路 ·Q值的物理意义 ·谐振电路应用例举 §6交流电功率
第6章 电磁感应 参考学时 10 §1 法拉第电磁感应定律 •电磁感应现象的发现 •法拉第对电磁感应的研究* •法拉第电磁感应定律 •楞次定律 •涡电流，电磁阻尼和电磁驱动 含讲座：“法拉第电磁感应定律及其定量表达式”； §2 动生电动势 感生电动势 涡旋电场 •动生电动势 •感生电动势，涡旋电场 •交流发电机原理 •电子感应加速器 §3 自感与互感 •自感系数与互感系数 •自感磁能与互感磁能 •磁场的能量与能量密度 §4 暂态过程 • RL 电路的暂态过程 •RC 电路的暂态过程 •RLC 电路的暂态过程 •灵敏电流计 讲座：“超导体”； 第7章 交流电 参考学时 8 §1 交流电概述 • 各种形式的交流电 • 简谐交流电的特征量 • 几点说明 §2 交流电路中的基本元件 • 电阻元件 • 电感元件 • 电容元件 • 小结 §3 元件的串联、并联——矢量图解法 •串联电路 •并联电路 •多个元件的串、并联电路 §4 交流电路的复数解法 • 交流电的复数表示法 • 串、并联电路的复数解法 • 串、并联电路的应用 • 复数形式的基尔霍夫定律 • 交流电桥 §5 谐振电路 • 串联谐振电路 • 并联谐振电路 • Q 值的物理意义 • 谐振电路应用例举 §6 交流电功率
·瞬时功率、平均功率和功率因数·有功电阻与电抗 ·有功电流和无功电流 ·视在功率和无功功率 ·提高功率因数的意义 ·提高功率因数的方法 §7变压器简介 理想变压器 电压变比公式 ·电流变比公式·阻抗变比公式·功率传输效率 §8三相交流电 三相交流电 相电压、线电压 负载的联接 相电功率 第8章麦克斯韦方程组——电磁波参考学时6 讲座:“ Maxwell电磁理论的建立” §1位移电流 电磁场的基本规律 位移电流 §2麦克斯韦方程组 积分形式 微分形式 边界条件 §3电磁波 电磁波的产生和传播 赫兹实验 电磁波的性质 电磁场的能量与动量 电磁波的传输与辐射 ·电磁理论与时空观狭义相对论的提出 ·麦克斯韦*
•瞬时功率、平均功率和功率因数 •有功电阻与电抗 •有功电流和无功电流 •视在功率和无功功率 •提高功率因数的意义 •提高功率因数的方法 §7 变压器简介 •理想变压器 •电压变比公式 •电流变比公式 •阻抗变比公式 • 功率传输效率 §8 三相交流电 • 三相交流电 • 相电压、线电压 • 负载的联接 • 三相电功率 第8章 麦克斯韦方程组——电磁波 参考学时 6 讲座：“Maxwell 电磁理论的建立” §1 位移电流 •电磁场的基本规律 •位移电流 §2 麦克斯韦方程组 •积分形式 •微分形式 •边界条件 §3 电磁波 •电磁波的产生和传播 • 赫兹实验 •电磁波的性质 • 电磁场的能量与动量 •电磁波的传输与辐射 • 电磁理论与时空观 狭义相对论的提出 •麦克斯韦*