电磁学的研究与发展（共五则）

第一篇：电磁学的研究与发展

河海大学物理课程论文

电磁学发展与方法论

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摘要：从自然界的雷电现象，到生活中的家用电磁炉；从高层建筑上的避雷针，到个人移动通讯设备，电磁的利用已深深融入我们的科技与生活，成为不可分割的一部分。没有电与磁，我们的科技无法得到发展，我们的生活也将缺少很多便捷，因此，电磁学的深入研究对人类有着不可估量的重大意义。人类对电磁不断深入的发现，是世代人智慧接力的结晶，也是物理探索史上伟大的征程。

关键词：电场 磁场 电磁学

1.电磁学发展史概述

大学物理讲解的电磁学是关于宏观电磁现象的规律的知识。关于电磁现象的观察记录，在西方，可以追溯到公元前6世纪希腊学者泰勒斯的载有关于用布摩擦过的琥珀能吸引轻微物体的文献。

关于电磁现象的定量的理论研究，最早可以从库仑1785年研究电荷之间的相互作用算起。其后通过泊松、高斯等人的研究形成了静电场（以及静磁场）的理论。伽伐尼于1786年发现了静电场，后经伏特、欧姆、法拉 河海大学物理课程论文

2.1定性实验的兴起

在电磁现象的早期研究中，河海大学物理课程论文

尝试将磁针放在导线的侧面，当他接通电源时，发现磁针轻微地晃动了一下。此后，经过反复实验，奥斯特终于查明了电流对磁针的偏转作用，伟大的发现就这样得到了。

奥斯特的发现，引起了广泛注意。很快，许多物理学家如毕奥、萨伐尔、安培等人也开始着手这方面的研究。法国物理学家安培在听说了关于奥斯的的新发现后转入电学的研究，他设计了四个极其精巧的实验，定量研究电流之间的相互作用，并进行数学推导，得到普遍的电动力公式，为电动力学奠定了基础。

在电流的磁效应发现之前，电和磁被认为是两种彼此无关的现象。电流磁效应的发现解开了新的一页。从此，电磁学才开始进入一个比较迅速发展的时期。

4.法拉 河海大学物理课程论文

了麦克斯韦电磁理论。

综上所述，电磁场理论的大厦是由法拉 河海大学物理课程论文

励，从1878年开始用实验方法验证麦克斯韦理论，虽经多年努力仍没有找到途径.1886 年 10 月，赫兹在做电路放电实验过时，偶然发现旁边的一个两端间有空隙的开路线圈也发出火花.他立刻想到这可能是电磁共振，沿着这个思路，他随后在一年中做了一系列的实验，设计了发射电磁波的赫兹振子和接收电磁波的共振探测器，由此证实了电磁波的存在，还测出其速度与光速相同，与光一样具有反射、折射、干涉、偏振等性质.赫兹的实验很好的证实了麦克斯韦理论。

参考文献

〔1〕徐琳,刘叶红.在电磁学教学中培养学生的科学素质[J].安庆师范学院学报(自然科学版)，1999(03).〔2〕侯殿奇.伟大的思想宏伟的杰作 [J].海南广播电视大学学报,2008(01).河海大学物理课程论文

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第二篇：高中物理电磁学教学方法研究论文

高中物理电磁学是将磁场与电场结合在一起，整体突出场与路的关系。物理教师在教学过程中需要帮助学生深入了解电磁学的特点，运用针对性的教学方法，理论结合实践对学生进行教学，帮助学生掌握电磁学知识。

１、了解高中物理电磁学的特点与注意事项

高中物理主要思路就是力与运动、功与能的转换，所以对于高中物理的电磁学教学也需要充分把准这一命脉，将其作为教学的基本思路。电磁学在高中物理课程的设置中由场和路两方面构成，所以在电磁学教学过程中也应该从这２方面进行教学，帮助学生理解和掌握其基本概念，找出电磁学的基本规律，最终更好地解决电磁场综合问题，完成对电磁学的学习。例如，在电磁学问题的解答过程中，首先根据粒子在不同的运动情况或者物理现象下都是以力与运动的联系进行组合，将电磁学的问题转换为力与运动或者是功与能的问题。这样，解题思路得以显现，再对电磁学问题进行力学分析，将粒子运动状态所体现的受力情况完全显露出来，再应用牛顿定律，最终完成电磁学中力学的讨论部分。同时，对于电磁学中功与能的问题就需要应用能量守恒与转化的观点，列出能量方程式，让电磁学问题迎刃而解。对于电磁学的教学就是抓住电磁学特点，将抽象的电磁运动转化为宏观的力学与能量问题，利于学生运用已知的知识解决未知的问题。在电磁学教学过程中，还需要注意尽量帮助学生理解抽象的物理现象，帮助学生运用丰富的想象掌握电磁学运动问题，总结解题的一般思路。

２、高中物理电磁学教学方法分类

既然电磁学主要包括了场与路，那么在教学方法的选择上就可采用将这二者分开研究的方式进行。物质与物质相互作用形成电磁学的场，例如匀强电场、匀强磁场等可以从场入手，对学生进行电磁学的讨论与研究。而对于电磁学中的路，包括磁感线、电路等，例如匀强磁场与电路的关系就可以反映出它们存在某种特殊的联系。在电磁学教学过程中可以以场为研究对象，以路为研究方法：

１）对于“电生磁”与“磁生电”的讨论中，会运用逆向教学的方法，让学生去思考和探索未知的问题。

２）类比法，对于２个概念，通过对比某些相似的地方，进而推导出其他部分也相似的结论。比如在电场与电场强度的教学中，也可以运用类比法，将试探电荷置于电场中类比物体在重力场中的情况，最终获得电场强度的表达以及电场强度的影响因素。

３）其实对于这类抽象概念的教学，还可运用形象思维的方法。在电磁学教学中，对于磁场这类似看不见、摸不着的物理现象，如果直接交给学生让其掌握，那么很可能就会忘记，但是如果用生活中可以接触或者感知的具象来解释这种现象，就可以让学生更好地理解和把握这一知识点。再例如对于磁铁在铁粉盒上方移动过程中，会产生一系列现象，而这些现象就是在磁场作用下产生的，这样就能加深学生对于磁场的理解。例如在安培定律、左手定律等定律描述相关物理现象之间的关系时，本来是人为假想出来的原理，但因为存在现象，所以可以运用形象思维，想象出相关量，最终将形象思维衍成抽象事物。

４）实验法，通过实验验证某些规律或者得出新的结论。例如人类通过“磁生电”这一实验成功发明了电。通过这一系列的教学方法，高中物理教师可以让学生在电磁学的学习过程中收获更多的知识。

３、科学运用理论教学与实验教学

电磁学的教学，需要考虑理论联系实践，所以在教学开展过程中不仅要完善学生的理论知识，还需要让学生通过实验现象更直观感受电磁学的原理和应用，帮助学生更好地掌握电磁学。对于高中物理电磁学的理论教学，物理教师需要深入浅出地向学生传递出电磁学的知识。例如，对于磁感线的引入，教师可以在教材介绍磁感线引出实验的基础上，对学生进行深入浅出的解答，帮助学生先理解教材上的描述，接着教师可以再简单地将此实验用铁屑、小铁针、磁铁进行演示，最终帮助学生掌握对磁感线的理解。在学生概念形成后，教师还需要对重难点进行巩固，比如对于楞次定律等重要知识点，教师要对学生根据不同情况进行讲解，让学生掌握感应电流对于粒子的运动的“来拒去留”的特点，以便在解题中正确运用。高中物理电磁学作为重要的知识点，教师在进行教学过程中，应该帮助学生全面梳理理论知识，把握电磁学特点，使学生在学习电磁学过程中培养良好的实践意识和学习能力。

第三篇：《电磁学》教学大纲

《电磁学》教学大纲

英文名称：electromagnetics 授课专业：物理学

学时：7

2学分：开课学期：二年级上学期 适用对象：物理学专业

一、课程性质与任务

电磁学是物理学专业的一门专业基础课。电磁学已渗透到物理学的各个领域，成为研究物质过程必不可少的基础。通过本门课程的教学，要求：使学生能全面地认识和理解电磁运动的基本现象和基本概念，系统地掌握电磁运动的基本规律，具有一定的分析和解决电磁学问题的能力，并为学习后继课程打下必要的基础。通过对电磁学发展史上某些重大的发现和发明的介绍，使学生了解物理学思想和实验方法，培养学生的辩证唯物主义世界观，使学生获得科学方法论上的教益。

二、课程教学的基本要求、正确理解以下基本概念和术语 ：

基本粒子、静电场、库仑力、电场强度、电通量、电位、电位差、电功、静电平衡、静电屏蔽、电容、加速器、静电能、极化强度、电位移向量、电流密度、超导、电功率、经典金属电子论、电动势、非静电力、温差电动势、静磁场、磁感应强度、安培力、磁通量、磁矩、电磁感应、感生电场、自感、互感、涡电流、趋肤效应、磁能、磁化强度、磁化电流、磁场强度、顺磁性、抗磁性、铁磁性、磁畴、铁磁屏蔽、位移电流、电磁场、能流密度、电磁波谱。、掌握以下基本规律及分析计算方法

（1）静电场基本定律和定理：库仑定律、电荷守恒定律、高斯定理、环路积分定理、叠加原理。

（2）稳恒电流和电路：欧姆定律、焦耳定律、基尔霍夫定律（节点方程、回路电压方程）（3）稳恒磁场的基本定律和定理：毕——伐定律，安培定律、高斯定理、环路积分定理。

（4）交变电磁场的基本定律和定理：楞次定律、法拉第电磁感应定律、麦克斯韦方程组。

（5）掌握以下物理量的分析计算方法：电场强度、电位、电位差、电通量、电容、磁感应强度、磁通量、安培力、磁矩、电动势、电磁能量等。、注意培养学生以下几方面能力

（1）分析电磁运动规律及物理实验构思方法，重视对实验现象的总结，培养科学分析问题的能力。

（2）积极思考并总结研究方法、实验技能，培养创新意识。

（3）灵活有效应用高等数学知识，解决物理问题，进一步提高科学知识、科学方法、科学态度和科学精神等科学素质。

三、课程教学内容

第一章

静电场的基本规律（12课时）

第二章

有导体时的静电场（8课时）第三章

静电场中的电介质（8课时）第四章

恒定电流和电路（8课时）第五章

恒定电流的磁场（12课时）第六章

电磁感应与暂态过程（12课时）第七章

磁介质(8课时)第九章

时变电磁场和电磁波（4课时）

四、教学重点、难点

静电场的高斯定理，静电场的环路定理，电位，静电平衡时导体的性质，用电力线工具讨论静电平衡的若干电现象，电介质存在时场的讨论方法及场强计算，电介质存在时高斯定理的应用，电动势的物理意义及数学表示方法，基尔霍夫方程组求解电路，磁感应强度矢量的概念，毕奥—萨伐尔定律，磁场的高斯定理，磁场的安培环路定理，法拉第电磁感应定律，动生电动势、感生电动势，自感、互感，RL及RC串联电路的暂态过程，磁介质存在时场的讨论方法及场强的计算，有磁介质时的环路定理，B、M、H三个矢量的区别与联系，铁磁性与铁磁质，位移电流，麦克斯韦方程组，能流密度。

五、教学时数分配

教学时数72学时，其中理论讲授72学时。（具体安排见附表）

六、教学方式

1、电磁学内容主要有两方面，即场和路，考虑到学生在中学阶段对路接触较多，且比较熟悉，而对场相对来说接触较少，所以从教学内容上，适当压缩路的内容，扩大场的内容的课时比例，重点讲授电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律，包括：稳恒电场、稳恒磁场、似稳电磁场和迅变电磁场；对直流电路、交流电路和磁路少讲。

2、在教好基础理论的前提下，适当介绍一些与电磁学有关的近代科学技术的新成就，以扩大学生的知识面。对电磁场与物质的相互作用的内容只作一般讲授，不作过高要求。

3、习题是学好基础理论的必要手段，在教学中，布置一些对基本概念和基本定律理解上有帮助的思考题、习题，并根据具体情况，讲授一些习题课，培养学生分析问题和解决问题的能力，指导他们的学习方法。

4、根据教学内容，适当做些演示实验，并尽可能采用现代化教学手段。

七、本课程与其它课程的关系

1.本课程必要的先修课程：力学、高等数学。2.本课程的后续课程：电动力学、电工学、数字电路。

八、考核方式

本课程考核方式为考试，成绩评定采用百分制。本课程成绩采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定，最终成绩由以下二个部分组成：第一部分：期末考试成绩占总成绩的70％；第二部分：作业成绩及平时检测占总成绩的30％。

九、教材及教学参考书 主教材： 梁灿彬等.电磁学（第二版）.北京：高等教育出版社，2004.参考书：

1、赵凯华等.新概念物理教程―电磁学.北京：高等教育出版社，2003.2、梁绍荣等.普通物理学—电磁学（第三版）.北京：高等教育出版社，2007.第一章 静电场的基本规律（10

学时）

一、教学要求

明确电荷、电场的物质属性，明确高斯定理的物理意义，并结合实例加深理解，明确高斯定理和静电场的环路定理充分表达了静电场的特性，要求学生牢固掌握电场强度矢量概念及其基本计算方法，牢固掌握电位差和电位的意义及计算方法。

二、教学要点：

1.电荷

2.库仑定律

2－1 库仑定律

2－2 电荷的单位 2－3 库仑定律的矢量形式 2－4 叠加原理 3.静电场 3－1 电场强度 3－2 场强的计算 4.高斯定理 4－1 E通量 4－2 高斯定理 4－3 用高斯定理求场强 5.电场线 5－1 电场线 5－2 电场线的性质 6.电势

6－1 静电场的环路定理 6－2 电势和电势差 6－3 电势的计算 6－4 等势面

6－5 电势与场强的微分关系

三、重点、难点

重点：场强和电势的计算、高斯定理、环路定理及它们的应用。

难点：高斯定理的证明 电位梯度。

第二章 有导体时的静电场（8学时）

一、教学要求

了解静电平衡时导体的性质，加深对高斯定理与环路定理的理解，掌握用电力线这一工具讨论静电平衡现象这一方法，了解电容器的电容和静电能。

二、教学要点：

1.静电场中的导体

1－1 静电平衡

1－2 带电导体所受的静电力

1－3 孤立导体形状对电荷分布的影响

1－4 导体静电平衡问题的讨论方法

1－5平行板导体组例题

2.封闭金属壳内外的静电场

2－1 壳内空间的场

2－2 壳外空间的场

2－3 范德格拉夫起电机

3.电容器及其电容

3－1 孤立导体的电容 3－2 电容器及其电容

3－3 电容器的联接

4.静电演示仪器(自学)4－1 感应起电机

4－2 静电计

5.带电体系的静电能

5－1 带电体系的静电能

5－3 电容器的静电能

三、重点、难点

重点：静电平衡时导体的性质，用电力线工具讨论静电平衡的若干电现象，电容器及其电容。

难点：带电体系的静电能。

第三章 静电场中的电介质（8学时）

一、教学要求

要求学生了解极化机制及讨论极化时所采用的“极化模型”，掌握极化强度矢量的意义；在束缚电荷概念的基础上，了解有介质存在时场的讨论方法；掌握E、P、D的联系和区别；引入D的意义；会用介质存在时的高斯定理计算电场。

二、教学要点：

1.概述 2.偶极子

2－1 电介质与偶极子

2－2 偶极子在外电场中所受的力矩 2－3 偶极子激发的静电场 3.电介质的极化 3－1 位移极化和取向极化 3－2 极化强度 3－3 极化强度与场强的关系 4.极化电荷 4－1 极化电荷

4－2 极化电荷体密度与极化强度的关系 4－3 极化电荷面密度与极化强度的关系 5.有电介质时的高斯定理

5－1 电位移．有电介质时的高斯定理 6.有电介质时的静电场方程 6－1 静电场方程 7.电场的能量

三、重点、难点

重点：电介质存在时场的讨论方法及场强计算，电介质存在时高斯定理的应用。

难点：电介质的极化和极化电荷。

第四章 恒定电流和电路（8学时）

一、教学要求：

要求学生了解稳恒电场概念及与静电场的异同，了解经典金属电子论及其缺陷，深入理解电动势的物理意义和电动势的数学表示方法，掌握用基尔霍夫方程求解复杂电路问题的方法。

二、教学要点： 1.恒定电流 2.直流电路 2－1 电路 2－2 直流电路 3.欧姆定律和焦耳定律 3－1 欧姆定律，电阻 3－2 电阻率

3－3 欧姆定律的微分形式 3－4 焦耳定律 4.电源和电动势 4－1 非静电力

4－2 电动势 一段含源电路的欧姆定律 4－3 电动势的测量．电势差计 4－4 导线表面的电荷分布 4－5 直流电路的能量转换 5.基尔霍夫方程组 5－1 基尔霍夫第一方程组 5－2 基尔霍夫第二方程组 5－3 用基尔霍夫方程组解题举例 6.二端网络理论与巧解线性电路问题 6－1 二端网络.接触电势差与温差电现象 7－1 逸出功与热电子发射 7－2 接触电势差

7－3 温差电现象(热电现象)7－4 温差电现象的应用 8.液体导电和气体导电 8－1 液体导电 8－2 气体导电

三、重点、难点

重点：电流的连续性方程，电动势的物理意义及数学表示方法，基尔霍 夫方程组求解电路。

难点：电流密度，复杂电路。

第五章 恒定电流的磁场（12学时）

一、教学要求：

明确磁场的物质属性，明确磁场的“高斯定理”和安培环路定理充分表达了稳恒磁场的特性，掌握毕奥—萨伐尔定律矢量式的物理意义并用以计算磁场分布，掌握安培环路定理的内容及用以计算磁场分布的方法，掌握洛沦兹力和安培力的计算方法，了解“安培”的定义。

二、教学要点：.磁现象及其与电现象的联系 2.毕奥-萨伐尔定律 2－1 毕奥-萨伐尔定律 2－2 直长载流导线的磁场 2－3 圆形载流导线的磁场 2－4 载流螺线管轴线上的磁场 3.磁场的高斯定理 4.安培环路定理 4－1 安培环路定理

4－2 无限长圆柱形均匀载流导线的磁场 4－3 无限长载流螺线管的磁场 4－4 载流螺绕环的磁场 4－5 均匀载流无限大平面的磁场 5.带电粒子在电磁场中的运动 5－1 带电粒子在均匀恒定磁场中的运动 5－2 磁聚焦 5－3 回旋加速器

5－4 汤姆逊实验——电子荷质比的测定 5－5 霍耳效应.磁场对载流导体的作用 6－1 安培力公式

6－2 载流线圈在均匀外磁场中的安培力矩 6－3 磁电式电流计原理.用磁矩表示载流线圈的磁场 磁偶极子

三、重点、难点

重点：磁感应强度矢量的概念、毕奥—萨伐尔定律、磁场的“高斯定理”、安培环路定理及它们的应用，带电粒子和载流导线在磁场中受力，磁力矩。

难点：所有的叉积，安培环路定理的证明。

第六章 电磁感应与暂态过程（12学时）

一、教学要求：

要求学生对法拉第电磁感应定律的物理意义有深入的了解，掌握感生电场这一新的重要概念，并注意它与静电场的区别，掌握动生电动势、感生电动势的计算方法；要求学生能正确列出RL及RC串联电路的暂态过程的微分方程，并能求解和对解进行分析，了解初始条件的意义和在求解中的作用，要求学生注意流经电感L的电流不能突变的概念和注意电容C两端电压不能突变的概念。

二、教学要点： 1.电磁感应 1－1 电磁感应现象 1－2 法拉第电磁感应定律 2.楞次定律

2－1 楞次定律的两种表述

2－2 考虑了楞次定律的法拉第定律表达式 3.动生电动势

3－1 动生电动势与洛伦兹力 3－2 动生电动势的计算 3－3 交流发电机 4.感生电动势和感生电场 4－1 感生电动势和感生电场

4－2 既有磁场又有电场时的洛伦兹力公式 4－3 感生电场的性质

4－4 螺线管磁场变化引起的感生电场 4－6 电子感应加速器 5.自感 5－1 自感现象 5－2 自感 6.互感

6－1 互感现象及互感 6－2 互感线圈的串联 7.涡电流

7－1 涡流热效应的应用和危害 7－2 涡流磁效应的应用——电磁阻尼 7－3 趋肤效应 8.RL电路的暂态过程 8－1 RL电路与直流电源的接通 8－2 已通电RL电路的短接 9.RC电路的暂态过程 9－1 RC电路与直流电源的接通 9－2 已充电RC电路的短接 10.RLC电路的暂态过程 10－1 已充电RLC电路的短接 11.磁能

11－1 自感线圈的磁能 11－2 互感线圈的磁能

三、重点、难点

重点：法拉第电磁感应定律、动生电动势、感生电动势、自感、互感、RL及RC串联电路的暂态过程。

难点：感生电流方向的判断，非均匀磁场中感生电动势的计算。涡旋电场的理解和计算。

第七章 磁介质（8学时）

一、教学要求：

要求学生了解磁化机制及讨论磁化时所采用的“磁化模型”，掌握磁化强度矢量的意义；在磁化电流概念的基础上，了解有磁介质存在时磁场的讨论方法；掌握B、M、H的联系和区别，引入H的意义，会用磁介质存在时的环路定理计算磁场，熟悉铁磁性与铁磁质所具有的独特性质。

二、教学要点：.磁介质存在时静磁场的基本规律 1－1 磁介质的磁化．磁化强度 1－2 磁化电流

1－3 磁场强度H．有磁介质时的环路定理 1－4 静磁场与静电场方程的对比 2.顺磁性与抗磁性 2－1 顺磁性 2－2 抗磁性 3.铁磁性与铁磁质 3－1 铁磁质的磁化性能 3－2 铁磁质的分类和应用 3－3 铁磁性的起因 5.磁路及其计算 5－1 磁路

5－2 磁路定律及磁路计算 5－3 铁磁屏蔽 6.磁场的能量

三、重点、难点 重点：磁介质存在时场的讨论方法及场强的计算，有磁介质时的环路定理，B、M、H三个矢量的区别与联系，铁磁性与铁磁质，磁场的能量和能量密度。

难点：磁化强度矢量极其与磁化电流的关系，介质的磁化规律。

第八章 交流电路（0学时）

与《电工学》课程重复。

第九章 时变电磁场和电磁波（4学时）

一、教学要求：

明确引入位移电流的必要性；明确麦克斯韦方程组的积分形式是电磁实验定律的理论总结；熟悉平面电磁波的性质；了解偶极振子的辐射场的性质和电磁波谱。

二、教学要点：.位移电流与麦克斯韦方程组 2.平面电磁波.电磁场的能量密度和能流密度 4.电偶极辐射与赫兹实验 4－1 电偶极辐射 4－2 赫兹实验 4－3 电磁波谱

三、重点、难点

重点：麦克斯韦方程组，能流密度。难点：位移电流。

第四篇：《电磁学》大纲

电磁学

一、说明：

（一）课程性质：

《电磁学》是为应用计算机专业本科学生开设的基础限选课。

（二）教学目的：

通过本课程的学习，应使学生掌握电磁学的基本原理和方法，并使学生在运用高等数学解决问题的能力，运用从特殊到一般、从局部到全局的分析认识事物的能力，用类比的方法研究和理解问题的能力；从复杂现象中抽象出本质建立物理图象或物理模型能力等方面得到初步训练。

（三）教学内容：

该课程主要讲授静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒电流的磁场、电磁感应、电磁场和电磁波、交直流电路等内容。按“掌握”、“理解”、“了解”三个层次来处理教学内容。

（四）教学时数：

36学时。

（五）教学方式：

本课本课程以课堂讲授为主，精讲多练，主要章节要安排一定的习题课。在“静电场”，“稳恒，“稳恒电流和电路”，“稳恒电流的磁场”，“电磁感应”等章节中可适当安排一些自学内容，以提高学生的自学能力。对安排自学的内容要提前布置自学提纲、思考题或讨论题，自学之后要适当小结；平时作业要密切配合所讲授内容，选题要具有典型性，难易适度，有思考余地，作业既要使学生加深理解所学的基本原理和概念，同时也要使学生受到分析问题，解决问题能力的训练。期末闭卷考试，重点放在对重要理论知识的理解和应用上，尽量避免死记硬背的考试内容。最后的考核成绩可由平时作业，期末考试的成绩综合评定。

二、本文：

第一章

静电场

教学要点：

静电场的基本定律——库仑定律，静电场的两条基本定理——高斯定理和环路定理，描述静电场的两个基本物理量——电场强度和电势等。教学时数：

6学时。教学内容：

第一节 库仑定律 电场强度 1.1库仑定律 1.2静电场 1.3电场强度

1.4点电荷电场强度 1.5电场强度叠加原理 1.6电偶极子的电场强度 第二节 电场强度通量 高斯定理 2.1电场线

2.2电场强度通量 2.3高斯定理

2.4高斯定理的应用举例

第三节 静电场的环路定理 电势能 3.1静电场力所作的功 3.2静电场的环路定理 3.3电势能

第四节 电势 电场强度与电势梯度 4.1电势 点电荷电场的电势 4.2电势的叠加原理

4.3等势面 电场强度与电势梯度 考核要求：

理解库仑定律及其适用条件；理解场的概念、理解场强迭加原理及其物理意义；能熟练运用迭加原理计算简单、典型带电体的电场分布；理解电通量的概念，理解静电场的环流定律和高斯定理的物理意义，了解它们在电磁场中的重要地位；掌握应用高斯定理计算电场分布条件和方法，并能熟练运用高斯定理求解有特定对称性分布的电荷所产生的电场的场强分布；理解引入电势概念的条件，理解电势的相对性，掌握用电势定义求空间电势分布的方法；理解电势迭加原理，并能熟练运用迭加原理计算简单、典型带电体的电势分布；掌握电势与场强的积分关系；理解场强与电势的微分关系；了解电势梯度的物理意义。

第二章 静电场中的导体与电介质

教学要点：

导体的静电平衡条件，电介质的极化现象，有电介质时的高斯定理，电场的能量。教学时数：

6学时 教学内容：

第一节 静电场中的导体 1.1静电感应 静电平衡条件

1.2静电平衡时导体上的电荷分布 静电屏蔽 第二节 电容 静电场中的电介质 2.1电容 电容器

2.2电介质对电容的影响 相对电容率 2.3电介质的极化

2.4电极化强度 电介质中的电场强度 第三节 电位移 有电介质时的高斯定理 第四节 静电场中的能量 能量密度 考核要求：

掌握导体的静电平衡条件，理解静电平衡导体上电荷分布的特点。理解电容的物理意义，了解静电屏蔽现象及应用；理解极化强度矢量的物理意义，了解电介质极化的微观解释，了解极化强度与极化电荷面密度的关系；了解极化强度，电场强度和极化率之间的关系；理解电场的能量、电场能量密度的概念。

第三章 恒定电流

教学要点：

从场的观点来讨论导体中电流的形成，以及电流密度、电动势、全电路的欧姆定律的微分形式。教学时数：

5学时。教学内容：

第一节 电流 电流密度 1.１电流 1.2电流密度

第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式 2.1电阻率

2.2欧姆定律的微分形式

第三节 电动势 全电路的欧姆定律 3.1电动势

3.2全电路的欧姆定律 第四节

基尔霍夫定律 4.1基尔霍夫第一定律 4.2基尔霍夫第二定律 考核要求：

理解电流密度矢量的概念，理解电流强度与电流密度矢量的关系；了解电流的连续性方程，了解电流的稳恒条件，了解稳恒电场的基本性质；掌握电动势的基本概念；掌握欧姆定律和欧姆定律的微分形式，掌握一段含源电路和闭合电路的欧姆定律；理解基尔霍夫定律的意义。

第四章 电流的磁场

教学要点：

描述磁场的物理量——磁感强度B，电流激发磁场的规律——毕奥—萨伐尔定律，反映磁场性质的基本定理——磁场的高斯定理和安培环路定理，以及磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力和电场对电流的作用力——安培力。教学时数：

8学时。教学内容：

第一节 磁场 磁感强度 第二节 毕奥—萨伐尔定律 2.1毕奥—萨伐尔定律

2.1毕奥—萨伐尔定律的应用举例 2.3磁偶极矩

2.4运动电荷的磁场

第三节 磁通量 磁场的高斯定理 3.1磁感线

3.2磁通量 磁场的高斯定理 第四节 安培环路定理 4.1安培环路定理

4.2安培环路定理的应用举例

第五节 带电粒子在电场和磁场中的运动 5.1带电粒子在电场和磁场中所受的力 5.2带电粒子在磁场中的运动举例

5.3带电粒子在电场和磁场中的运动举例

第六节 载流导线在磁场中所受的力 磁场对载流线圈的作用 6.1安培力

6.2电流的单位 两无限长平行载流直导线间的相互作用 6.3磁场作用于载流线圈的磁力矩 考核要求：

掌握磁感应强度的物理意义，掌握毕奥—萨伐尔定律并会求解载流导体规则分布时的磁感应强度；理解磁通量的概念，会计算非均匀磁场中通过简单几何形状平面的磁通量；理解稳恒磁场的高斯定理和安培环路定律的物理意义，掌握应用安培环路定律计算磁感应强度的条件和方法，并能熟练求解具有一定对称性的电流的磁场分布问题；掌握洛仑磁力和安培力，并能熟练运用；理解磁矩的定义，会计算平面载流线圈在磁场中所受的磁力矩。

第五章 磁场中的磁介质

教学要点：

磁介质、磁化强度、磁场强度、磁场中的安培环路定理，磁介质。教学时数：

5学时 教学内容：

第一节 磁介质 磁化强度 1.1磁介质 1.2磁化强度

第二节 磁场中的安培环路定理 磁场强度 第二节

铁磁质

3.1磁畴 磁化曲线 磁滞回线 3.2铁磁性材料 磁屏蔽 考核要求：

了解磁介质磁化的微观解释，了解磁化强度；理解磁场强度矢量的定义，理解有介质时安培环路定律，并会求解具有一定对称性的磁场分布；了解磁化强度，磁场强度和磁化电流之间的关系；了解铁磁质的特性，理解磁滞效应、磁滞曲线、磁畴的概念。

第六章 电磁感应 电磁场

教学要点： 在电磁感应的基础上讨论电磁感应定律，以及动生电动势和感生电动势，介绍自感和互感，磁场的能量，以及麦克斯韦关于有旋电场和位移电流的假设，并简要介绍电磁场理论的基本概念。教学时数：

6学时 教学内容：

第一节 电磁感应定律 1.1电磁感应现象 1.2电磁感应定律 1.3楞次定律

第二节

动生电动势和感生电动势 2.1动生电动势 2.2感生电动势 2.3涡电流

第三节 自感和互感 3.1自感电动势 自感 3.2互感电动势 互感

第四节 磁场的能量 磁场能量密度

第五节 位移电流 电磁场位移电流的积分形式 5.1位移电流 全电流安培环路定理

5.2电磁场 麦克斯韦电磁场理论的基本概念。考核要求：

掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律，并能熟练运用；理解感生电动势和动生电动势的概念，掌握动生电动势的计算；理解自感﹑互感的物理意义，并会计算自感系数和互感系数；理解磁场能量，磁场能量密度的概念。了解麦克斯韦电磁场理论的基本概念。

三、建议教材与教学参考书

1、程守洙，《普通物理学》（第二册），高等教育出版社，1982年修订本。

2、马文蔚，《物理学》（中册），高等教育出版社，1999年第四版。

3、赵凯华，《电磁学》（上下册），人民教育出版社，1981年。

4、张三慧，《大学物理学》（第四册），清华大学出版社，1999年。

5、姚启钧，《电磁学》，高教出版社出版

第五篇：电磁学各章小结

《电磁学》各章小结

第一章 静电场

1.库仑定律： 2.电场强度  定义：

 点电荷：

 点电荷组：

 连续分布电荷：

 d ——

 dl —— 均匀带电圆环轴线，圆弧，直线段

dq =

 dS ——

均匀带电圆盘轴线

 迭加原理： 3.高斯定理

 电通量：

 高斯定理：

 典型例子：（均匀带电，对称性）无限长直线：

（圆柱体，圆柱面）

无限大平面：

（厚板）

球体：

（球面）

4.电位

 环路定理：

 电位：

P0：参考点（电位为零）

（源电荷分布在有限区域时，P0 取无穷远） 电压：

（电场力的功：

(U∞ = 0)）

 点电荷：

 计算电位：（两种方法）

方法一：

（有对称性，可先用高斯定理求得 E）

方法二：

 迭加原理：

第二章 静电场中导体和电介质

一、导体

1.静电平衡（导体） 场强：

E内 = 0；

导体表面附近：E外 =  电位：

等位体

电荷 电荷：

内 = 0；

表面   0 2.静电屏蔽 3.电容

 孤立导体：

C = Q/U

（U —— 导体电位） 常见电容器： C = Q/U

（U —— 两导体电压）

平板：

球：

圆柱：

 电容串并联 串联：

 电容器静电能：5.习题类型 ；

并联：C = C1 + C2

 求感应电荷：q , 

（E内 = 0； 接地：U = 0） 同心球壳各区域的 E，U

（电荷必然均匀分布在球面）平行导体板： E，U，  电容串并联  静电能

二、电介质 1.偶极子： p = ql 在匀强电场中受力矩：T = p  E；

能量： W =P1) n

n：2  1 介质 – 真空（导体）：’ = P  n

n：介质 真空（导体）4.高斯定理和环路定理

D  0 E + P = 0(1+ )E = 0 r E =  E

5.电场能量： 能量密度w =, 能量W =

wdv

5.习题

 模型：平板

、球、圆柱（多层）P   ’

U  C

w  W  解题步骤： Q0  D  E 

第三章 稳恒电流

1.电流：

I=dq/dt, dI=jds,Ijds,jdsdq/dt

2．电流的稳恒条件：j.ds0

3.欧姆定律：

Q = I 2R t ，P = I

2R = U 2

/R，jE

4.电阻串并联：

串联：R = R1 + R2 ；

并联：

5.电动势： Kdl, 全电路欧姆定律：，端路电压：第四章 稳恒磁场

1.毕沙定律：

2.磁通量：

3.磁场“高斯定理”：

4.安培环路定理：

5.安培力：

6.磁矩：

pm = IS n

力矩： T = pm  B 7.典型例子：（均匀电流，对称性）

a)长直圆柱：

（圆柱面，长直线）

  I r U = b)长螺线管：

c)圆电流（轴线上）：

8.洛仑兹力：

fL = q v  B 9.圆周运动：

10.霍耳效应

第五章 电磁感应与暂态过程

1.法拉第定律：

2.楞次定律：（感应电流的方向）3.动生电动势：

4.感生电场：

E = E库 + E感，5.自感：

6.互感：，7.RL暂态：（建微分方程，求通解，初试条件定积分常数，讨论）8.RC暂态：（同上）9.磁能：

第六章 磁介质

1.磁介质基本定义、公式

1.磁介质公式

* 磁矩： pm = IS * 磁化强度： M 

M = mH

* 磁化电流：

(n：2  1)

i’ =(M2-M1)´

n

* 磁场强度：

H 

(B = 0 H + 0M = H)

* 磁导率：  = 0 r = 0(1+ m)* 环路定理：

* 能量密度： w =

2.铁磁性：磁饱和、饱和磁场、剩磁、矫顽力

磁滞回线

第八章 电磁场和电磁波

1.位移电流：

2.麦克斯韦方程组的积分形式：（4个），对应的电介质公式 p = ql

P 

P = 0E

’ =(P2  P1) n D  0 E + P =  E

 = 0 r = 0(1+ )

w =,，1.介质性能方程：（3个）

D = 0r E B = 0r H

j = E

4.平面电磁波的性质：（3条） 横波，即 E  k，H  k，且 E  H

 E 和 H 同相位，同频率，振幅：

  传播速度：v = c =

5.能流密度：

S = E  H