华北电力 北京 考研 工程电磁场 教学大纲

第一篇：华北电力 北京 考研 工程电磁场 教学大纲

华北电力 北京 考研 工程电磁场 教学大纲.txt大人物的悲哀在于他们需要不停地做出选择；而小人物的悲哀在于他们从来没有选择的机会。男人因沧桑而成熟，女人因成熟而沧桑。男人有了烟，有了酒，也就有了故事；女人有了钱，有了资色，也就有了悲剧。本文由萌芽talk贡献

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《工程电磁场》课程教学大纲

课程编号: 00200680 课程名称:工程电磁场 英文名称:Engineering Electromagnetic fields 总 学 时:48 总 学 分:3.0 适用对象: 电气工程及其自动化专业本科 先修课程:大学物理,高等数学

一,课程性质,目的和任务

工程电磁场是电气工程及其自动化专业的技术基础课之一.设置本课程的目的是让学生从整体上 掌握电磁场的基本定律,基本理论和基本分析方法,了解电磁场边值问题的表述以及数值计算方法.了解电磁场方法在电气工程中的应用.为后续课程的学习和解决工程电磁场问题打下良好的基础.二,教学要求和内容 基本要求

理解库仑定律,安培定律和法拉第定律的重要性.理解电场强度,电位移矢量,电位,电流密度,磁感应强度,磁场强度,标量磁位和矢量磁位等 基本概念.3.理解静电场的环路定理和高斯通量定理,恒定电场的电流连续性定理,恒定磁场的安培环路定理 和磁通连续性定理.4.全面理解麦克斯韦方程组的积分形式和微分形式.5.掌握电磁场直接积分方法,利用定理方法和镜像法.6.掌握各类电磁场边值问题的表述方法.7.了解电磁场能量的分布和转换规律.8.了解电磁波的基本传播规律.9.了解电路参数的定义和计算原则.10.了解求解电磁场边值问题的有限元法.11.了解电气工程中电磁场问题的表述,求解步骤以及电磁场分布规律.1.2.基本内容

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.矢量分析与场论 静电场的基本定律,基本定理,基本解法和边值问题.恒定电场的基本定律,基本定理,基本解法和边值问题.恒定磁场的基本定律,基本定理,基本解法和边值问题.时变电磁场的基本定律,基本定理,基本解法和准静态场的边值问题.镜像法及模拟电荷法.有限元法及边界元法.电磁场的能量及其转换规律平面电磁波 电路参数的定义和计算方法 1 11.电气工程中的电磁场问题

三,教学安排及方式

以课堂讲授为主,辅助于课堂讨论,讲授与讨论基本达到:7:2 四,各教学环节学时分配(建议)序 号 课程内容 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 教学环节

教 学 实 验 上 机

讨 论

课 外

合 计

矢量分析与场论 静电场的基本原理 恒定电场的基本原理 恒定磁场的基本原理

时变电磁场的基本原理 镜像法及模拟电荷法 有限元法及边界元法 电磁场的能量与力平面电磁波 电路参数的计算原理 电气工程中的电磁场问题

合计

4 6 4 4 2 4 4 4 2 44 4 2 1 1 4 6 4 7 5 4 2 4 4 4 2 48 8 12 8 14 10 8 6 8 8 8 4 96 五,推荐教材和教学参考书

教 材:《工程电磁场》,王泽忠,全玉生,卢斌先编著,清华大学出版社,2004 年.《电磁场基础》,马信山,张济世,王平编,清华大学出版社,1995 年 《工程电磁场简明手册》,刘鹏程主编,高等教育出版社,1991 年 大纲执笔者: 王泽忠 大纲校对者: 卢斌先 大纲审核者: 屠幼萍 制定日期:2006 年 10 月 26 日 参考书:《工程电磁场导论》,冯慈璋,马西奎编,高等教育出版社,2000 年.2 1

第二篇：工程电磁场学习心得

《工程电磁场》学习心得

班级： 姓名： 学号：

在开始学习“工程电磁场”之前，当我听到其学科名称的时候就产生了一种高深莫测的感觉，觉得电磁场应该是比较难的。但是出于对知识的渴望我怀着一颗求知的心投入了这个“新奇的”知识海洋。工程电磁场是电气专业的必修课程，对于我们电气专业的学生而言，其重要意义不言而喻。

电磁场是一门技术基础课，在我们的培养计划中起到很重要的作用。但由于电磁现象的抽象性和工程电磁场问题的复杂性，所以定性分析与定量计算都不易为我们所掌握。因此，这往往会造成我们的畏难情绪，缺乏兴趣，学习被动。为克服我们的上述问题，我觉得教材能起很大作用。教材的编排是我心目中的好教材。

1)教材能在我们已有的理沦基础上由浅人深，及时总结提高，让我们感到经过努力可以掌握所学内容，从而增加我们的学习信心。

2)教材能从各个不同角度反复强调基本理论和计算公式的适用条件，帮助我们建立清晰的物理概念和培养我们良好的科学习惯，避免我们盲目套用公式。

3)教材能处处以基本理论为指导，对现象和问题进行定性分

析和定量计算，则能培养我们正确的思维方法和分析问题的方法，提高我们运用理论知识解决实际问题的能力。4)教材能紧密联系实际，让我们能够学以致用，从而重视课程内容，提高学习兴趣。

5)教材能帮助我们掌握“类比”这一科学的分析方法，既能使我们复习和巩固已学的知识内容，又可缩短新内容的学习过程。

6)教材内容的安排，既有从特殊到一般的归纳方法，又有从一般到特殊的演绎方法，则既能使我们易于接受新内容，又能培养我们的抽象思维能力。

7)教材注重吐故纳新，及时调整教学内容，使教材紧跟时代的步伐，使我们看到科学技术的不断发展，产生努力学习的紧迫感。

8)教材能安排多种环节的配合，使我们完成一定深度的认知过程，避免我们 “考试完毕，知识归师”的走过场的现象。

下面是我从书中具体的内容来阐明我学到的东西: 1)在静电场的编排中，从电场强度的基本定义出发，利用我已有的电场力做功的物理概念和线积分、面积分的数学概念，结合介绍电介质极化的物理过程，在很自然的情况下得出了静电场的两个基本规律;又从梯度、散度和旋度的基本定义出发推导出了它们在直角坐标系下的数学表达

式，化解了矢量分析中的难点，使我较为容易地接受难以理解的上述定义，义在很自然的情况下获得了静电场中两个基本规律的微分形式。

2)唯一性定理是解题正确与否的唯一根据。本书抓住唯一性定理这一主线，贯穿于电磁场问题数学模型的建立中，在几种简洁求解方法的引入以及静电屏蔽现象的应用等方面都作了十分深刻和细致的阐明，不仅帮助我掌握了这一重要定理，而且又培养了我分析问题和解决问题的能力。3)编排静电场的指导思想同样贯彻在恒定电场和恒定磁场的编写中。在编写恒定电场时应用了类比这一科学方法，它不仅在理论推导中得到了应用，还在测量和计算中指出了它的应用所在。类比法在平面电磁波一章中得到了更为精彩的应用。相对于恒定场来说，平面电磁波一章中有很多新的概念和表达式。本书作者将平面电磁波和均匀传输线相类比，不仅便于我接受新概念，而且表达式的推导也获得了大量的简化，同时还指出了类比双方的重要区别。4)本书在介绍基本规律的微分形式时，在恒定场中从梯度、散度和旋度的基本定义出发，虽然花了较多的篇幅，但便于我接受。而在时变场中却利用了几个数学恒等式，方便地获得了基本规律的微分形式。后者培养了我的数学推理能力，这体现出本书作者的精心安排。

5)在全书的各章中，在介绍理论以后，引人了很多实例，不

但帮助我们消化理论，而且又培养了我的计算能力。此外，又将一些基本理论计算的结果引入到实际应用中，如涉及到架空地线的屏蔽效应、电缆绝缘、一相工作电容、开关熄弧、击穿电压、接地电阻和跨步电压等概念，又如时变场中的趋肤效应、邻近效应及电磁波沿传输线传输时的正确认识等。因而本书名为《工程电磁场》甚为恰当。6)本书作者紧跟时代的要求，给定量计算以足够的重视，辟专章讨论，除了精选传统的计算方法以外，又增加了两种数值计算方法。

7)本书给我们提供了较多的反复巩固的条件。如在每章末除了要点、思考题、习题外又增加了测验作业，便于我们自我检查。

总的来说工程电磁场对于我们来说是一门相当重要而且必要的课程，这学期在由王波老师教授的这门课程中，通过老师细心的讲解和独具一格的授课方式，我个人的收获匪浅并获得了巨大的理论知识飞跃和能力提升。

第三篇：工程电磁场实验报告

工程电磁场实验报告

一.题目

有一极长的方形金属槽，边宽1m，除顶盖电位为100sinπx V外，其他三面的电位均为零，试用差分法求槽内电位的分布。

二.原理

如下图所示，用分别平行于x，y轴的两组直线把场域D划分为许多正方形网格，网格线交点称为节点，两相邻平行网格线间的距离h称为步距

用表示节点处电位值，利用二元函数泰勒公式，与节点（Xi，Yj）直接相邻的节点上的电位表示为

整理可得差分方程

这就是二维拉普拉斯方程的差分格式，它将场域内任意一点的位函数值表示为周围直接相邻的四个位函数值的平均值。这一关系式对场域内的每一节点都成立，也就是说，对场域的每一个节点都可以列出一个上式形式的差分方程，所有节点的差分方程构成联立差分方程组。

已知的边界条件经离散化后成为边界点上已知数值。若场域的边界正好落在网格点上，则将这些点赋予边界上的位函数值。一般情况下，场域的边界不一定正好落在网格节点上，最简单的近似处理就是将最靠近边界点的节点作为边界节点，并将位函数的边界值赋予这些节点。

如何计算：简单迭代法

先对静电场内的节点赋予迭代初值，其上标（0）表示初始近似值。然后再按 下面的公式：

进行多次迭代（k=0,1,2,3…）。当两次邻近的迭代值差足够小时，就认为得到了电位函数的近似数值解。如何计算：超松弛迭代法

三.编程序 bc=50;%网格数

u=zeros(bc+1,bc+1);%步长为1/bc %********附初值********* w=0;

for j=1:bc+1;

u(1,j)=100*sin((j-1)*pi/bc);w=w+u(1,j);end for i=2:bc

for j=2:bc u(i,j)=w./bc;

end end

%*************************************************** h=input('please input h(1