Applied Electromagnetics

课程简介

1. 静态场：静电学：电场，库仑定律，高斯定律，电势，电容和能量储存。磁静学：毕奥-萨伐尔定律，磁场，安培环路定律。载流导体的力，洛伦兹力。 2. 时变场：法拉第定律和楞次定律；自感，互感和储存能量。 3. 数学预备知识：向量分析和坐标系。梯度、散度和旋度运算。线、面、体积分的概念。斯托克斯定理和散度定理。 4. 麦克斯韦方程和电磁波：麦克斯韦方程的积分形式，微分形式。连续性方程。位移电流。波动方程，平面偏振波，传播速度和能量流动。 5. 介质材料：介电材料：偶极子，极化，介电常数和电容器。铁磁材料：磁化曲线，磁导率，磁滞回线和饱和。边界条件。磁路：磁动势，磁阻和磁导。 6. 静态场问题的求解：数值和计算机方法。从场图估算导纳、电感、电容和场量。 实验内容： 使用电阻和阻抗网络绘制场图。 使用电解槽绘制场图。 使用电阻纸绘制场图。

学习目标

1. 向学生介绍在电气工程系统中常见的电磁现象所遵循的物理定律。 2. 使学生熟悉电磁学问题求解的技术。 3. 为学生提供电气工程专业所需电磁场理论的基础。

先修要求

无

教学模式

讲座和辅导是传达基本概念和理论的主要方式。通过实验和使用软件，学生可以获得分析和实际应用的经验，需要运用批判性和分析性思维解决问题。实验设计旨在补充讲义材料，鼓励学生进行额外阅读并查找相关信息。软件用于帮助学生理解数学方程的物理意义。