2012-13-1电磁场与电磁波简明教程1：第1章 矢量分析.ppt

关于本课程
电磁场与电磁波是电类专业特别是电子信息工程和通信工程专业学生必修的专业基础课,是电子电气工程师必备知识。
本课程从电磁工程应用角度出发,在电磁学基础上,从电磁基本定律开始,着重讲述麦克斯韦方程和正弦电磁场、电波极化和电磁辐射等电磁理论的分析方法和工程应用技术。对电波传播也作适当介绍。讲理论力求简明,讲技术注重实用。通过学****要求学生掌握基本宏观电磁理论,具备分析和解决基本电磁工程问题的能力。
本课程的数学基础是矢量分析,物理基础是麦克斯韦方程。
本课程理工科院校工科专业为电磁场理论,场、波兼顾;理科专业为电动力学,侧重场。工科院校为电磁场与电磁波,电气类专业侧重场,通信、电子信息类专业侧重波。
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课程概况
课程名称:电磁场与电磁波
课程类型:专业基础课
课程性质:必修
预修课程:高等数学·矢量分析(场论)、大学物理·电磁学
课内学时:54(周学时3)
讲课方式:课内讲授、师生互动,辅以PPT
考核方式:考试
成绩评定:按学校规定
参考教材:《电磁场与电场波》(谢处方,高教版)
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教学内容
第1章矢量分析
课程数学基础。参看教材第1章。
第2章电磁基本定律
课程物理基础,参看教材第2章。
第3章正弦电磁场
课程物理基础,参看教材第4章。
第4章电磁波极化与平面波传播
电磁工程应用——电波传播基础,参看教材第5、6章。
第5章导行电磁波概论
电磁工程应用——微波技术基础,参看教材第7章。
第6章电磁辐射
电磁工程应用——天线技术基础,参看教材第8章。
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学****要求
不缺课。缺了,自觉补上
认真听讲,学会记笔记
踊跃参加课内互动
多和同学交流、讨论
有问题,要敢问
不抄作业,不赶作业
培养用数学方法分析电磁问题的能力
训练综合分析问题的科学方法
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矢量代数
常用坐标系
标量场分析
矢量场分析
格林定理
亥姆霍兹定理
本章内容
矢量分析是研究电磁场空间分布和变化规律的基本数学工具。本章着重复****和研讨标量场梯度、矢量场散度和旋度的概念及其运算规律。
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大小或模:
单位矢量:
代数表示:
矢量代数
矢量的几何表示
大小方向都不变的矢量称为常矢量。
单位矢量不一定是常矢量!
标量和矢量
标量:只有大小的量
矢量:既有大小又有方向的量
2. 矢量的表示方法
书写表示:手写体用带箭头的字母,
印刷体用黑体字母
几何表示:用有向线段表示
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矢量的坐标分量表示
z
x
y
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(1)矢量加减
几何上,是以这两矢量为邻边的平行四边形的对角线。
代数上,等于对应分量加减。直角坐标系中,
矢量加减符合交换律和结合律:
2. 矢量的代数运算
矢量的加法
矢量的减法
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(2)标量乘矢量
(3)矢量点乘
——矢量点乘符合交换律
q
矢量与的夹角
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(4)矢量叉乘
q
sin
AB
q
矢量与的叉积
坐标分量表示:
行列式形式:
若,则
若,则
——叉乘不符合交换律!
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