(完整版)電磁場(chǎng)與電磁波教案

蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）電磁場(chǎng)與電磁波教案學(xué)院：電子與信息工程學(xué)院教研室：電信基礎(chǔ)教研室課程名稱：電磁場(chǎng)與電磁波任課教師：學(xué)期：授課班級(jí)：電子與信息工程學(xué)院制

第1次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第1章1.1,1.2教學(xué)目的和要求回顧并進(jìn)一步學(xué)習(xí)矢量代數(shù)的概念和運(yùn)算，學(xué)習(xí)三種常用的正交坐標(biāo)系（包括直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系）。由于電磁場(chǎng)的計(jì)算經(jīng)常采用圓柱坐標(biāo)系和球坐標(biāo)系，所以這兩種坐標(biāo)系在本課程中非?；A(chǔ)和重要的知識(shí)點(diǎn)。講授主要1.1矢量代數(shù)內(nèi)容1.2三種常用的正父坐標(biāo)系重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)是直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系和球坐標(biāo)系，以及三種坐標(biāo)系之間的換算關(guān)系。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和要求掌握三種坐標(biāo)系之下的微積分運(yùn)算，以及三種坐標(biāo)系之間的換算關(guān)系分析方法1.1矢量代數(shù)A?（BxC）二B.（CxA）：=C?（AxB）Ax（BxC）二（A?C）B-（A?B）C1.2三種常用的正父坐標(biāo)系1.直角坐標(biāo)系教授思路，位置矢量：r=ex+ey+ezxyz采用的教―?線元矢量：dl=edx+edy+edz學(xué)方法和xyz輔助手段，―?―?面元矢量：dS=edldl=edydz，dS=edldl=edxdz板書設(shè)計(jì)，xxyzxyyxzy重點(diǎn)如何dS二edldl二edxdy突出，難點(diǎn)zzxyz如何解決，師生互動(dòng)體積元：dV=dxdydz等2.圓柱坐標(biāo)系x=pcos?,y=psin札z=z，0<p<g,0<^<2兀-a<z<8位置矢量：r=epp+ezz―?線元矢量：dl=edp+epd?+edzpez

面元矢量：dS二edldl二epd^dzppezpdS二edldl二edpdzeepzedS二edldl二epdpdezzpez體積元：dV=pdpdedz3.球坐標(biāo)系x=rsin0cos?,y=rsin0sin?,z=rsin?0<rvs,0<0<兀，0<e2兀位置矢量：r=err—?線元矢量：dl=edr+erd0+ersin0dOr0e面元矢量：dS=edldl=er2sin0d0dOrr0erdS=edldl=ersin0drdQ00rezdS=edldl=erdrd0eer0e體積元：dV=r2sin0drd0de作業(yè)布置1.8,1.9,1.10主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社備注

第2次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第1章1.3，1.4教學(xué)目的和要求梯度、散度和旋度是構(gòu)成麥克斯韋方程組的基本算子，也是計(jì)算電磁場(chǎng)的基本算子，所以從方向?qū)?shù)、通F量、環(huán)流的基礎(chǔ)上，把三個(gè)算子的物理意義和計(jì)算公式介紹并推導(dǎo)出來。講授主要1.3標(biāo)量場(chǎng)的梯度內(nèi)容1.4矢量場(chǎng)的通量和散度。重點(diǎn)重點(diǎn)是標(biāo)量場(chǎng)的梯度，矢量場(chǎng)的通量和散度以及散度定理。難點(diǎn)是圓柱坐標(biāo)系難點(diǎn)和球坐標(biāo)系下梯度、通量和和散度的計(jì)算。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和掌握標(biāo)量場(chǎng)的梯度，矢量場(chǎng)的通量和散度的物理意義和計(jì)算以及散度定理。分析方法1.3標(biāo)量場(chǎng)的梯度-du-durdu直角坐標(biāo)系：Vu=e-—+e——+e——xdxydyzdz「-du-1du-du教授思路，圓柱坐標(biāo)系：Vuepdp+冷pd?+ezdz米用的教學(xué)方法和,，一「-dur1dur1du輔助手段，球坐標(biāo)系：Vu=e——rdr+e+e9rd0ersin9dd板書設(shè)計(jì)，重點(diǎn)如何1.4矢量場(chǎng)的通量和散度；突出，難點(diǎn)誦量①=JA?dS如何解決，S師生互動(dòng)直角坐標(biāo)系①=JA?dS=JJAdydz+Adxdz+Adxdy等Sxyzta(r)?dS散度divA(r)Alim-s——AJO散度定理JA?dS=At―??AdTST

-d(pF)dFdF圓柱坐標(biāo)系：V-F-—+—忒+空卡f1臺(tái)1臺(tái)1臺(tái)球坐標(biāo)系：V-F—(廠2F)+.QM(sin)+?odk(F)r2drrrsinUdu9rsinUCQe作業(yè)布置1.12,1.14,1.16,1.12,1.18主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社備注

第3次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第1章1.5，1.6教學(xué)目的和要求梯度、散度和旋度是構(gòu)成麥克斯韋方程組的基本算子，也是計(jì)算電磁場(chǎng)的基本算子，所以從方向?qū)?shù)、通量、環(huán)流的基礎(chǔ)上，把三個(gè)算子的物理意義和計(jì)算公式介紹并推導(dǎo)出來。講授主要內(nèi)容1.5矢量場(chǎng)的環(huán)流與旋度1.6無旋場(chǎng)與無散場(chǎng)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)是矢量場(chǎng)的環(huán)流與旋度，無旋場(chǎng)與無散場(chǎng)，以及斯托克斯公式。難點(diǎn)是圓柱坐標(biāo)系和球坐標(biāo)系下環(huán)流和旋度的計(jì)算。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和分析方法掌握矢量場(chǎng)的環(huán)流與旋度的計(jì)算公式以及斯托克斯公式。教授思路，采用的教學(xué)方法和輔助手段，板書設(shè)計(jì)，重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等1.5矢量場(chǎng)的環(huán)流和旋度環(huán)流r=JA-dl直;lJA（r）-d旋度limC一—一二rASTO卒斯托克斯定理JA?d=?C直角坐標(biāo)系：rotA=Vx一一1圓柱坐標(biāo)系：VxF=—P一1球坐標(biāo)系：VxF-r2si角坐標(biāo)系下r-JA-dl—JAdx+Ady+Adzxyzl—?otA-nrotA-dSeee7S/方A————dxdydzAAAXyzepeeddddpd?dzFpFFP?zerersin0eLrded?nedrded?FrFrsinOFIre?1.6無旋場(chǎng)與無散場(chǎng)

無旋場(chǎng)：vxF=0。VxVu三0,F=-Vu,u(P)=-JQVu-dl+CP—?—?—?無散場(chǎng)：V-F三0充要條件F=VxA。bF-dS=0SV-(VxA)=0作業(yè)布置1.15,1.27,1.29主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社蘭州交通大學(xué)教案(理論教學(xué)用)蘭州交通大學(xué)教案(理論教學(xué)用)蘭州交通大學(xué)教案(理論教學(xué)用)蘭州交通大學(xué)教案(理論教學(xué)用)蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）第4次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第1章1.7,1.8教學(xué)目的和要求拉普拉斯運(yùn)算是電磁場(chǎng)波動(dòng)方程中的主要運(yùn)算，亥姆霍茲定理總結(jié)了矢量場(chǎng)的基本性質(zhì)，指出研究矢量場(chǎng)要從場(chǎng)的散度和旋度著手，研究電磁場(chǎng)也要從電場(chǎng)和磁場(chǎng)的散度和旋度著手。講授主要1.7拉普拉斯運(yùn)算與格林公式內(nèi)容1.8亥姆霍茲定理重點(diǎn)重點(diǎn)是拉普拉斯運(yùn)算和亥姆霍茲定理，難點(diǎn)是圓柱座標(biāo)系和球坐標(biāo)系下的拉普難點(diǎn)拉斯運(yùn)算。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和要求掌握拉普拉斯運(yùn)算。分析方法1.7拉普拉斯運(yùn)算與格林公式V-(Vu)=V2u-，一一「d2ud2ud2u直角坐標(biāo)系：V2u_+ccox2oy2dz2教授思路，采用的教一土L10/Ou、102u02u圓柱坐標(biāo)系：V2u()+.+POpOpP2092Oz2學(xué)方法和輔助手段，板書設(shè)計(jì)，球坐標(biāo)系：V2u=10(r20u)+r2OrOr10(備qOu)+102ur2sinQ0Q00r2sin2Q092重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)V2F二V(V?F)-Vx(VxF)如何解決，師生互動(dòng)1.8亥姆霍茲定理等f(r)二-Vu(r)+VxA(r)廠、1[V'?Fu(r)-J一一”dV4nvr一r7廣、1Jv'xF(F)d“，A(r)-—lrdV'4nv|r一r|作業(yè)布置主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社

第5次i果學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象--f±*早節(jié)第2章2.1,2.1教學(xué)目的回顧《普通物理》中所學(xué)的電荷守恒定律和真空中靜電場(chǎng)的基本規(guī)律，從梯度、和要求散度、旋度的角度深入理解并掌握靜電場(chǎng)的基本規(guī)律，為時(shí)變場(chǎng)打下基礎(chǔ)。講授主要2.1電荷守恒定律內(nèi)容2.2真空中靜電場(chǎng)的基本規(guī)律重點(diǎn)重點(diǎn)是電荷守恒定律和靜電場(chǎng)的基本方程，難點(diǎn)是高斯定理的推導(dǎo)。難點(diǎn)要求掌握要求掌握電荷守恒定律,真空中靜電場(chǎng)的基本規(guī)律，能夠根據(jù)電荷分布計(jì)算空知識(shí)點(diǎn)和分析方法間的電場(chǎng)分布。教授思路，2.1電荷守恒定律采用的教Aq(r)電荷體密度：P(r)_lim——_dqb)學(xué)方法和soAVdV輔助手段，-a?Aq(r)dq(r)電荷面密度：P(r)_lim——=板書設(shè)計(jì)，SasASdS重點(diǎn)如何Aq(r)電荷線密度：P(r)_lim_dq(r)突出，難點(diǎn)1Al—0Aldl如何解決，點(diǎn)電荷的電荷密度：P(r)_qb(r-rf)師生互動(dòng)等電流密度矢量：J_elim空_edinastoASndSi_fSJ-dSJ_elimA一di_e—SnAltoAlndl電荷守恒定律：v-J_ap，fJ-dS=一也_-AfpdvdtsdtdtV恒定電流的電流連續(xù)性方程：v-J_0，f，J-dS_0S2.2真空中靜電場(chǎng)的基本規(guī)律點(diǎn)電何：E(r)_-，R_r-r'4nsR30If體電荷：E(r)_.fp(rf)RdVf4nsvR30K茁卄云(-)_1fp。(r‘)R*f面電荷：E(r)_—fSdS4nssR30蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）—>厶4出卄云廠、1(P(r')R八”線電荷：E(r)=——Jjdl4nCR30靜電場(chǎng)的基本方程V-E=P，JE(r)-dS二—JP(r)dV耳SeV0oVxE=o，JE(r)-di=oC作業(yè)布置2.1,2.2,2.3主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社備注

第7次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第2章2.3教學(xué)目的和要求講授電介質(zhì)的極化性質(zhì)，包括極化電荷的面密度、體密度、電介質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系、電介質(zhì)的基本方程。講授主要內(nèi)容2.4電介質(zhì)的電特性重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)是介質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系和基本方程。難點(diǎn)是形象的理解極化現(xiàn)象。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和分析方法要求掌握介質(zhì)中的本構(gòu)關(guān)系和基本方程，會(huì)利用基本方程求解電磁場(chǎng)。教授思路，采用的教學(xué)方法和輔助手段，板書設(shè)計(jì)，重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等2.4媒質(zhì)的電磁特性2.4.1電介質(zhì)的極化—?電介質(zhì)表面的極化電荷面密度：P=P?eSPn極化電荷體密度：PP=-V?p電介質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系：D&（1+X）E=￡*E=0e0r電介質(zhì)中的基本方程：v-D=p，VxE=0JD-dS=JpdV，JE-dl=0SVC作業(yè)布置2.9主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）

第7次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第2章2.4教學(xué)目的和要求求解靜電場(chǎng)問題實(shí)質(zhì)上求解特定邊界條件下e,d講授主要內(nèi)容2.4靜電場(chǎng)的邊界條件重點(diǎn)難點(diǎn)難點(diǎn)是邊界條件的理解和掌握。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和分析方法要求掌握介質(zhì)中的本構(gòu)關(guān)系和基本方程，會(huì)利用基本方程求解電磁場(chǎng)。教授思路，采用的教學(xué)方法和輔助手段，板書設(shè)計(jì)，重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等2.4媒質(zhì)的電磁特性2.4.1電介質(zhì)的極化—?電介質(zhì)表面的極化電荷面密度：P=P?eSPn極化電荷體密度：PP=-V?P電介質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系：DA*(1+X)E=￡*E=0e0r電介質(zhì)中的基本方程：v-D=p,VxE=0JD-dS=JpdV,JE-dl=0SVC作業(yè)布置2.9主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社蘭州交通大學(xué)教案(理論教學(xué)用)第8次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第2章2.5,2.6,2.7教學(xué)目的和要求在靜態(tài)場(chǎng)的基礎(chǔ)上講授時(shí)變場(chǎng)的基本方程。麥克斯韋方程組是由法拉第電磁感應(yīng)定律和位移電流假說推導(dǎo)出來。求解電磁場(chǎng)問題實(shí)質(zhì)上求解特定邊界條件下的麥克斯韋方程組。講授主要內(nèi)容2.5電磁感應(yīng)定律和位移電流；2.6麥克斯韋方程組；2.7電磁場(chǎng)的邊界條件重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)是麥克斯韋方程組和邊界條件。難點(diǎn)是邊界條件的理解和掌握。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和掌握麥克斯韋方程組和邊界條件。分析方法2.5電磁感應(yīng)定律和位移電流=-?JB?dS法拉第電磁感應(yīng)定律:加dtdts推廣的電磁感應(yīng)定律:JE-dl=-d「--—aB——JB-dS，VxE=———CdtSat教授思路，位移電流密度：J=aD采用的教dat學(xué)方法和―?H?dl=J（J+一）?dS輔助手段，全電流定律：VxH=j+aD，J板書設(shè)計(jì)，atcsat重點(diǎn)如何2.6麥克斯韋萬程組突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)VxH=J+邁f--f-aD-JH-dl=J（J+一）-dScsat等Vv-dBVxE=———，Vat，JE-dl=-J遁-dScsatv?B=oJB-dS=0V-D=pJD-dS=JpdVSV本構(gòu)關(guān)系：D=￡E，B=卩H，j=bE2.7電磁場(chǎng)的邊界條件nX（E—E）二012n?（D—nX（E—E）二012n?（D—D）=p1212Sn?（B—B）二o,12

作業(yè)布置2.16,2.25,2.272.29主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社備注蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）第9次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第3章3.1,3.2教學(xué)目的和要求講授靜電場(chǎng)的分析方法，電位函數(shù)，推導(dǎo)出電能密度和電場(chǎng)總能量的計(jì)算公式。講授主要內(nèi)容3.1靜電場(chǎng)分析；3.2導(dǎo)電媒質(zhì)中的恒定電場(chǎng)分析重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)是電位函數(shù)，難點(diǎn)是電能密度的推導(dǎo)。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和分析方法3.1靜電場(chǎng)分析3.2導(dǎo)電媒質(zhì)中的恒定電場(chǎng)分析3.1靜電場(chǎng)分析3.1.1靜電場(chǎng)的基本方程和邊界條件v-D-p—?基本方程：1VxE—0本構(gòu)關(guān)系：D=￡Ee-(D—D)—p[D—D—p教授思路，邊界條件：＜n1—?-—2S，＜1n2nSex(E—E)—0Jn12E—E—0'1t2t采用的教3.1.2電位函數(shù)學(xué)方法和輔助手段，板書設(shè)計(jì)，E=—Vp重點(diǎn)如何點(diǎn)電荷：p（廠）—.+C突出，難點(diǎn)4K8|r一r'1如何解決，師生互動(dòng)體電荷：p（廠）.JP(r—dV'+C等4K￡v-1r一rI面電何：p（廠）.JP(戶)dS'+C4?！阺Ir一rI線電荷：P（r）-fp(r')dl'+C4k￡i*r一rIfqE-dl——fQdp—p(P)—P(Q)PP

靜電位的微分方程：:切(r)二08—^2—!-1=p邊界條件：?1=?2，26n16nS3.1.4靜電場(chǎng)的能量1ff電能密度：WD-Ee2電場(chǎng)的總能量：wD-Edve2v3.2導(dǎo)電媒質(zhì)中的恒定電場(chǎng)分析一、[v-J二0恒定電場(chǎng)的基本方程：｛fVxE=0本構(gòu)關(guān)系：J=&E恒定電場(chǎng)的邊界條件：J=J，E二E1n2n1t2t電位方程：V2?=0，6?6?邊界條件：?=?,=◎1216n26n作業(yè)布置3.2,3.3主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社備注

第10y欠課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第3章3.3,3.4,3.5教學(xué)目的介紹恒定磁場(chǎng)的分析方法，磁場(chǎng)能量密度，靜態(tài)場(chǎng)的邊值問題,唯一性定理和和要求鏡像法。講授主要內(nèi)容3.3恒定磁場(chǎng)分析；3.4靜態(tài)場(chǎng)的邊值問題及解的惟一性定理；3.5鏡像法重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)鏡像法，磁場(chǎng)能量。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和理解惟一性定理，掌握鏡像法。分析方法3.3恒定磁場(chǎng)分析基本方程：VxH=J，V?B=0邊界條件：e-（B-B）=0，ex(H-H)=Jn12n12SB=VxA，V2A=-^J教授思路，—>采用的教A(r)=卩JJ(r)dv'學(xué)方法和輔助手段，&nvR1ff磁場(chǎng)能量密度：w=--B?H板書設(shè)計(jì)，m2重點(diǎn)如何磁場(chǎng)的總能量：w=1JB?Hdv突出，難點(diǎn)m2V如何解決，3.4靜態(tài)場(chǎng)的邊值問題及解的惟一性定理師生互動(dòng)等第一類邊值問題（或狄里赫利問題）：e|S=f(S)1第二類邊值問題（或紐曼問題）：V|=.f(S)dnS2也|第三類邊值問題（或混合邊值問題）：e|=f(S),=f(S)S111dnS222惟一性定理3.5鏡像法作業(yè)布置3.7,3.11主要《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社

參考資料備注

第11次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第4章4.1,4.2教學(xué)目的和要求無源區(qū)域的電磁場(chǎng)經(jīng)常通過波動(dòng)方程來求解；有源區(qū)域的求解通過位函數(shù)求解。波動(dòng)方程都是通過麥克斯韋方程組推導(dǎo)。講授主要內(nèi)容4.1波動(dòng)方程；4.2電磁場(chǎng)的位函數(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)是波動(dòng)方程。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和分析方法掌握波動(dòng)方程。教授思路，采用的教學(xué)方法和輔助手段，板書設(shè)計(jì)，重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等4.1波動(dòng)方程麥克斯韋方程ff6Df8Bf—VxH—J+，VxE—，B—0，V?D=pdtdt無源區(qū)的波動(dòng)方程—d2E—d2H2E茁—0，V2H茁—0dt2dt24.2電磁場(chǎng)的位函數(shù)-B—0，B—VxAE—-dA_V申dt—d2A—位函數(shù)的波動(dòng)方程：V2A-￡^-Jdt2d2申P(guān)V2申-8^—-dt28作業(yè)布置4.1，4.2,4.3,4.4主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社備注蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）

第12y欠課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第4章4.3,4.4,4.5.1教學(xué)目的和要求講授電磁能守恒定律和惟一性定理,時(shí)諧電磁場(chǎng)的復(fù)數(shù)表示。講授主要內(nèi)容4.3電磁能量寸恒定律；4.4惟一性定理；4.5.1重點(diǎn)重點(diǎn)是電磁能守恒定律和坡印廷矢量，難點(diǎn)是對(duì)坡印廷定理的理解和惟一性定難點(diǎn)理的推導(dǎo)。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和掌握電磁能守恒定律和坡印廷矢量的計(jì)算，掌握時(shí)諧電磁場(chǎng)的復(fù)數(shù)表示。分析方法4.3電磁能量寸恒定律；電場(chǎng)能量密度：匕=2E?D磁場(chǎng)能量密度：w=2B?Hm2坡印廷定理的積分形式—1(ExH)-dS=—JSdtV(丄E-D+-H-B)dV+JE-JdV22v教授思路，采用的教坡印廷矢量：S=ExH學(xué)方法和輔助手段，板書設(shè)計(jì)，4.4惟一性定理4.5時(shí)諧電磁場(chǎng)4.5.1時(shí)諧電磁場(chǎng)的復(fù)數(shù)表示重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)E(x,y,z,t)二eEcos@t+Q)+eEcos@t+0)+eECOS@t+0),如何解決，―?yymyzzmz師生互動(dòng)E(x,y,z)=eE+eE+eE等卩mzzmE=Ee，E=Eej?y，E=EejQxmxmymymz:mzmE=Re[Eej(⑹+忖]=Re[Eejexej??]=Re[Eej??]，Exxmxmxmxm=Eej°xxmE=Re[Eej(ot+^y)]=Re[Eejeyej?t]=Re[Eej?t]，E-二Eej0yyymymymymymE=Re[Eej(?t+e)]=Re[Eej^ej?t]=Re[Eej?>t]，E=Eej0yzzmzmzmymym作業(yè)布置4.8,4.9主要《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社參考資料蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）第13次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第4章4.5.2?4.5.6教學(xué)目的講授復(fù)矢量的麥克斯韋方程、亥姆霍茲方程、平均能量密度和平均能流密度矢和要求量。講授主要4.5.2復(fù)矢量的麥克斯韋萬程；4.5.3復(fù)電容率和復(fù)磁導(dǎo)率；4.5.4亥姆霍茲萬內(nèi)容程；4.5.5時(shí)諧場(chǎng)的位函數(shù)；4.5.6平均能量密度和平均能流密度矢量重點(diǎn)重點(diǎn)是復(fù)矢量的麥克斯韋方程、亥姆霍茲方程、平均能量密度和平均能流密度矢難點(diǎn)量。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和要求掌握復(fù)矢量的麥克斯韋萬程、亥姆霍茲萬程、平均能量密度和平均能流密度矢量。分析方法4.5.2復(fù)矢量的麥克斯韋方程―?―?―?VxHH=J+j?Dmmm―?，VxE:m―?二一j?B，m―?v?B=0，m―?V-D—pmm4.5.3復(fù)電容率和復(fù)磁導(dǎo)率教授思路，復(fù)介電常數(shù)：￡=￡-j(S''+-)采用的教c學(xué)方法和復(fù)磁導(dǎo)率：卩=卩'-jf輔助手段，板書設(shè)計(jì)，4.5.4亥姆霍茲方程―?―?―?—重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)V2E+k2E=0，V2H+k2H—0，k2—①2陸如何解決，師生互動(dòng)4.5.5時(shí)諧場(chǎng)的位函數(shù)＜等H=~^-VxA,E=—j?A-Vq卩，---1V2A+k2A——卩JV2申+k2申=——p4.5.6平均能量密度和平均能流密度矢量S—-Re[ExH*],w—-Re[E?D*]w—-Re[H?B*]av2eav4mav4作業(yè)布置4.10，4.11，4.12,4.14主要《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社參考資料

第14y欠課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第5章平面波5.1，5.1.1，5.1.2教學(xué)目的和要求講授理想介質(zhì)中的均勻平面波。講授主要5.1.1理想介質(zhì)中的均勻平面波函數(shù)；5.1.2理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播內(nèi)容特點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)是理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播特點(diǎn)。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和分析方法掌握理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播特點(diǎn)，能夠推導(dǎo)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的關(guān)系，能夠求解傳播常數(shù)、波長(zhǎng)、波阻抗、波速等參數(shù)。5.1.1理想介質(zhì)中的均勻平面波函數(shù)波動(dòng)方程：V2E+k2E=0，V2H+k2H=0，k2二①2陸教授思路，E(z)=Ae-jkz+Aejkzx12米用的教學(xué)方法和5.1.2理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播特點(diǎn)輔助手段，板書設(shè)計(jì)，—>1—>―?―?H=—exE，E=—nexH，耳zz重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)e?e=o，e?h=o如何解決，zz師生互動(dòng)等72兀波數(shù)k=帀一，波速v入p=I，波阻抗一牯-1s—eie|2z2q作業(yè)布置5.1,5.2,5.3,5.4,5.5主要參考資料《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社備注

第15y欠課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第5章5.1.3,5.2教學(xué)目的、1xrj-t/_???-As-/rirrr和要求講授沿仕意力冋傳播的均勻平面波和電磁波的極化。講授主要_“亠j-t-Ay/rirr；5.2電磁波的極化內(nèi)容5.1.3沿仕意力冋傳播的均勻平面波重點(diǎn)—r亠\~tj-t-Ay、…y.fri難點(diǎn)重點(diǎn)是沿仕意力冋傳播的均勻平面波以及電磁波的極化。要求掌握11*r>,\rz,ri~t>,j-t/./rr知識(shí)點(diǎn)和分析方法要求掌握沿仕意力冋傳播的均勻平面波的傳播特性，能夠確定波大傳播力冋，確定電場(chǎng)與磁場(chǎng)之間的關(guān)系,能夠確定電磁波的極化方式。5.1.3沿任意方向傳播的平面波—*■1—*■—?—?H=—exE，E=rexH，耳=J—耳sS\￡教授思路，采用的教e-E=0，e-H=ss-1s=eie12s2n5.2電磁波的極化0學(xué)方法和E=Ecos(①t一kz)，E—Ecos(①t—kz—p)輔助手段，丄7板書設(shè)計(jì)，線極化：若0申=o,兀，對(duì)于1o個(gè)給定點(diǎn)上重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)E=eE+eE=cos@t-kz-p)(Ee土Ee)如何解決，xxyy電場(chǎng)矢量的方向隨著時(shí)間變化不變，軌跡是直線。師生互動(dòng)丄兀0一p=±—等2圓極化：若E=E—E，xmymm122E2+E2—E2。電場(chǎng)矢量隨著時(shí)間變化的軌跡是圓。xym3橢圓極化E—Ecos(①t—kz—p)，E—Ecos(①t—kz—p)xxm1yym2E2E22EE)—sin2(p—p)—+———xcos(p—pE2E2EE2121xmymxmmy作業(yè)布置5.6,5.7,5.8,5.11,5.12,5.14主要《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社參考資料備注蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）第16y欠課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第5章5.3,5.4教學(xué)目的和要求講授均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播以及色散與群速。講授主要內(nèi)容5.3均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播；5.4色散與群速重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)和難點(diǎn)是均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播特性。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和分析方法要求掌握均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播特性，會(huì)計(jì)算傳播常數(shù)、衰減常數(shù)、波速、波長(zhǎng)、波阻抗等參數(shù)。理解色散和群速的概念。5.3均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播波動(dòng)方程：V2E+k2E=0，cV2H+k2H=0，ck2=W2皿&=&Q一j~ccCk=a+，c教授思路，采用的教a=^2W1+（阮）21]，P'1丨U8"=叫學(xué)L,i1+（一）2+1]\2\W8學(xué)方法和輔助手段，①1'u——12板書設(shè)計(jì)，重點(diǎn)如何PP+（"）2+1突出，難點(diǎn)如何解決，n=，1「=少11+"「1，9=1arctan"師生互動(dòng)cc\8c①82W8等5.4電磁波的色散和群速dz波速（相速）v=—=dtPdwvp群速v2gdpw1—vpdvdw作業(yè)布置5.16,5.23,5.25,5.26主要《電磁場(chǎng)與電磁波》李錦屏編著蘭州大學(xué)出版社參考資料

第17y欠課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第6章6.1教學(xué)目的通過分析多層介質(zhì)中的平面波，掌握麥克斯韋方程中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)間的關(guān)系，和要求運(yùn)用邊界條件，理解波的傳播和反射。講授主要內(nèi)容6.1均勻平面波對(duì)分界平面的垂直入射重點(diǎn)重點(diǎn)和難點(diǎn)是入射波、反射波的表示，以及運(yùn)用邊界條件確定入射波和反射波難點(diǎn)的振幅和相位關(guān)系。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和掌握麥克斯韋方程中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)間的關(guān)系，運(yùn)用邊界條件確定場(chǎng)幅系數(shù)。分析方法6.1均勻平面波對(duì)分界平面的垂直入射—?—?—?—.EE=eEe-jk.z，H=e—ioe-jkgixi0iy耳1教授思路，采用的教11學(xué)方法和—?—E輔助手段，板書設(shè)計(jì)，E=eEejkjZ，H=rxr0r-e—r0ejk]y耳1z重點(diǎn)如何—?—?—?,z)，E=E+E=e(Ee-jkz+Eejk突出，難點(diǎn)1irxi0r0如何解決，---1師生互動(dòng)H=H+H=e——(Ee-j?z—Eej^z)1iry葉i0r0等1運(yùn)用邊界條件確定：Ei0+E=0,r0E=-Ei0r0—?--2E=-e2jEsinkz，H=e—Ecoskz1xi011y耳1i01作業(yè)布置6.2，6.3，6.5主要參考資料

第18次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第7章導(dǎo)行電磁波7.1教學(xué)目的要求學(xué)生掌握用E和H表示E和H得便其它分量，理解TEM、TE和TM和要求zz模式的定義。講授主要7.1導(dǎo)行電磁波概論內(nèi)容重點(diǎn)難點(diǎn)用E和H表示E和H得便其它分量。zz要求掌握知識(shí)點(diǎn)和用E和H表示E和H得便其它分量，TEM、TE和TM模式。分析方法zz7.1導(dǎo)行電磁波概論1QE況i、A—（十+j?^—ccE1丄xr2+k2。丿f丿y教授思路，E（「學(xué)-陽牛）y12+k2dydx采用的教學(xué)方法和_1,dH-dE、輔助手段，H—（H—z—jOS—）xc廠17（廠xr2+k2C沙板書設(shè)計(jì)，重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)H—-1（宀.dHz—+JOSI）yr2+k2dy如何解決，師生互動(dòng)三種模式（矢量波動(dòng)方程的三種解）等（1）TEM模E—Hzz—0（2）TE模E—0，H豐0zz（3）TM模H—0，E豐0zz作業(yè)布置主要參考資料備注蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）第19次課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）蘭州交通大學(xué)教案（理論教學(xué)用）早節(jié)第7章7.2教學(xué)目的和要求要求學(xué)生掌握矩形波導(dǎo)中的傳輸模式，傳輸特性，主模式。講授主要內(nèi)容7.2矩形波導(dǎo)重點(diǎn)難點(diǎn)矩形波導(dǎo)中的TE波、TM波、傳輸特性、TE10波。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和分析方法計(jì)算波導(dǎo)中的場(chǎng)分布，模式的截止與傳輸，傳輸模的特性。教授思路，采用的教學(xué)方法和輔助手段，板書設(shè)計(jì)，重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等7.2矩形波導(dǎo)f=匚m)2+(n)2cmn2兀J皿鬥ab\—X—2兀c/Jm兀、，n兀、cj()2+(r)2Vabf>fcm模式傳輸，f>f模式截止cmn傳播常數(shù)k-zO相速v——pkz波導(dǎo)波長(zhǎng)九g主模式：截一波導(dǎo)中某個(gè);P-ReJ-S矩形波導(dǎo)T二Jo2卩￡一(k)2一(k)2=k|”xmyn\|v1-吟)卜吟)2v九九pf卜f卜c止頻率最低的模式為TE-0模。行波的傳輸功率為-(EXH*)-dS—1JIE|2dS—ZJIH|2dS!2Zt2tSSab%模的傳輸功率為P-4ZEi20TE10作業(yè)布置7.2,7.5,7.6主要參考資料

第20y欠課學(xué)時(shí)：2授課對(duì)象早節(jié)第7章7.5教學(xué)目的隨著頻率的增咼，電磁波的波長(zhǎng)接近兀件尺寸，由集中參數(shù)兀件組成的振蕩回和要求路容易產(chǎn)生輻射，損耗增大。故米用空腔諧振器。講授主要7.5諧振腔內(nèi)容重點(diǎn)難點(diǎn)諧振腔的主要參量：諧振頻率和品質(zhì)因素。要求掌握知識(shí)點(diǎn)和掌握諧振腔的諧振頻率和品質(zhì)因素。分析方法7.5諧振腔教授思路，TE模：E(x,y,z)=E.,m兀、./兀、/P兀、sm(x)sm(——y)cos(z)zmab/采用的教m兀TM模：H(x,y,z)=Hc