PAGEPAGE9《電磁場(chǎng)與電磁波》考試大綱課程類別：專業(yè)必修課課程編號(hào)：適用專業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一、考試大綱說明1、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)等后續(xù)課程的基礎(chǔ)。通過本門課程的學(xué)習(xí)要求達(dá)到以下目的：2、考試目標(biāo)和要求公式和圖線。的條件做出解釋和說明。能對(duì)同一電磁概念、規(guī)律等的不同表達(dá)形式（文字、數(shù)學(xué)解析式、圖線等）進(jìn)行簡單的直接轉(zhuǎn)換。能根據(jù)對(duì)基本概念、定律、定理、公式的理解進(jìn)行一些簡單的推斷，并會(huì)對(duì)典型問題做出定性的解釋和定量計(jì)算等；能夠用所學(xué)的基本原理和概念處理新的問題。3、有關(guān)事項(xiàng)考核形式：閉卷考試評(píng)分方法：教師密封評(píng)卷206020%題型題量和分?jǐn)?shù)分配：填空題202060%4、教學(xué)參考書【1】BhagSinghGuru,HüseyinR.Hiziroglu著.電磁場(chǎng)與電磁波.周克定等譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.【2】楊儒貴.電磁場(chǎng)與電磁波.北京：高等教育出版社，2003.【3】楊顯清，王園，趙家升.電磁場(chǎng)與電磁波（第4版）教學(xué)指導(dǎo)書.北京：高等教育出版社，2006.【4】楊儒貴.電磁場(chǎng)與電磁波教學(xué)指導(dǎo)書.北京：高等教育出版社，2003.【5】王家禮.電磁場(chǎng)與電磁波學(xué)習(xí)指導(dǎo).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002.二、考試內(nèi)容和具體要求（一）矢量分析1、考試內(nèi)容：茲定理。2、具體要求：①理解矢量的概念及其用坐標(biāo)分量表示的方法。熟練進(jìn)行矢量的加、減、標(biāo)乘和矢乘運(yùn)算。②熟練掌握位置、線元、面元矢量和體元在直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系和球坐標(biāo)系中的表達(dá)式。③了解標(biāo)量場(chǎng)及其等值面、矢量場(chǎng)及其矢量線的概念。理解標(biāo)量場(chǎng)的位函數(shù)、方向?qū)?shù)、梯度，矢量場(chǎng)的通量、矢量場(chǎng)的環(huán)流、散度、旋度的概念及其重要性質(zhì)。④掌握散度定理、斯托克斯定理和梯度、散度、旋度、拉普拉斯算符在直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)中的運(yùn)算。⑤理解、格林定理和亥姆霍茲定理。（二）電磁場(chǎng)的基本規(guī)律1、考試內(nèi)容：電荷守恒定律和靜電場(chǎng)的基本規(guī)律、穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本規(guī)律、媒質(zhì)的電磁特性、電磁感應(yīng)定律和麥克斯韋方程組、電磁場(chǎng)的邊界條件。2、具體要求：①理解電荷與電荷密度、電流與電流密度及電場(chǎng)強(qiáng)度的概念。掌握電荷守恒定律、庫侖定律和電流連續(xù)牲方程。②熟練掌握運(yùn)用疊加原理和高斯定理求解電場(chǎng)強(qiáng)度矢量E場(chǎng)的性質(zhì)。③理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。掌握安培定律、畢-薩定律、磁場(chǎng)高斯定理和安培環(huán)路定理。④熟練掌握運(yùn)用疊加原理和安培環(huán)路定理求解磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量。根據(jù)B的散度和旋度說明穩(wěn)恒磁場(chǎng)的性質(zhì)。⑤理解極化強(qiáng)度、極化率、電位移矢量，磁化強(qiáng)度、磁化率、磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量的概念。掌握電介質(zhì)、磁介質(zhì)和導(dǎo)體中的場(chǎng)方程及本構(gòu)關(guān)系。熟練掌握求解媒質(zhì)中的場(chǎng)矢量和極化電荷與磁化電流。⑥深刻理解感生電場(chǎng)、感生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、位移電流和全電流的概念。掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，麥克斯韋方程組的積分形式、微分形式和本構(gòu)關(guān)系。熟練掌握動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì)、感生電場(chǎng)、位移電流的計(jì)算。⑦理解電磁場(chǎng)邊界條件的分類及其表達(dá)式。掌握電磁場(chǎng)邊界條件的推證。熟練掌握電磁場(chǎng)邊界條件的應(yīng)用。（三）靜態(tài)場(chǎng)及其邊值問題的解1、考試內(nèi)容：鏡像法、分離變量法。2、具體要求：分法求解電位和用定義式求解電容。原理求靜電力。比擬法及應(yīng)用和電導(dǎo)的計(jì)算。定磁場(chǎng)位函數(shù)方程及邊界條件。熟練掌握用疊加原理求磁位和用定義式求電感。⑤理解恒定磁場(chǎng)能量密度和磁力的概念。掌握磁能的計(jì)算和用虛功原理求磁力。⑥掌握靜態(tài)場(chǎng)邊值問題的類型及其解的唯一性定理。理解鏡像法的基本原理和原則。掌握導(dǎo)體平面、導(dǎo)體球面、導(dǎo)體圓柱面、介質(zhì)平面的鏡像法。離變量法。（四）1、考試內(nèi)容：2、具體要求：①理解時(shí)變電磁場(chǎng)的矢量位、標(biāo)量位和坡印廷矢量的概念。②掌握時(shí)變電磁場(chǎng)的波動(dòng)方程、達(dá)朗貝爾方程及洛侖茲規(guī)范。③掌握時(shí)變電磁場(chǎng)的能量守恒定律和解的唯一性定理。④熟練掌握能流密度矢量的計(jì)算。流密度的概念。⑥掌握復(fù)矢量形式的麥克斯韋方程、亥姆霍茲方程和動(dòng)態(tài)位方程及其洛侖茲規(guī)范。⑦掌握時(shí)諧電磁場(chǎng)能量密度和能流密度的計(jì)算。（五）1、考試內(nèi)容：2、具體要求：①理解均勻平面波的波函數(shù)、波長、波數(shù)、相速、特性阻抗和波矢的概念。②掌握均勻平面波的波動(dòng)方程、亥姆霍茲方程及其通解。掌握均勻平面波的傳播特點(diǎn)。③理解電磁波的極化和極化波的概念。掌握電磁波的線性極化、圓極化和橢圓極化特性。④掌握極化波的分解規(guī)律與方法。了解極化波在工程上的應(yīng)用。⑤理解衰減常數(shù)、相位常數(shù)、趨膚深度、表面阻抗、色散和群速的概念。⑥掌握均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的波動(dòng)方程、通解及其傳播特點(diǎn)。⑦比較均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)、弱導(dǎo)電媒質(zhì)和良導(dǎo)體中的傳播特性。⑧掌握均勻平面波在各種導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的相關(guān)計(jì)算。（六）均勻平面波的反射和透射1、考試內(nèi)容：平面波對(duì)界面的垂直入射、平面波對(duì)多層介質(zhì)界面的垂直入射、平面波對(duì)理想導(dǎo)體平面的斜入射、平面波對(duì)理想介質(zhì)界面的斜入射。2、具體要求：①理解反射系數(shù)、透射系數(shù)、全反射、駐波和駐波比的概念。②掌握均勻平面波對(duì)導(dǎo)電媒質(zhì)界面、理想導(dǎo)體表面、理想介質(zhì)界面的垂直入射。③理解等效波阻抗、四分之一匹配層和半波長介質(zhì)窗的概念。④掌握平面波對(duì)多層介質(zhì)界面垂直入射時(shí)的場(chǎng)矢量及邊界條件。⑤掌握等效波阻抗的計(jì)算和無反射阻抗匹配條件及半波長介質(zhì)窗原理。⑥理解斜入射時(shí)反射系數(shù)、透射系數(shù)、全反射、全透射和極化角的概念。⑦掌握斜入射時(shí)界面處的相位匹配條件、反射定律和透射定律。斜入射時(shí)全反射、全透射的條件及應(yīng)用。⑧理解TE波和TM波的概念。⑨掌握垂直極化波、平行極化波對(duì)理想導(dǎo)體表面斜入射的特點(diǎn)。⑩計(jì)算平面波對(duì)理想導(dǎo)體表面斜入射時(shí)的場(chǎng)量和能量。（七）1、考試內(nèi)容：諧振腔、傳輸線。2、具體要求：①了解導(dǎo)行電磁波的分類，理解TEM波、TE波和TM波的概念。掌握導(dǎo)行電磁波的場(chǎng)方程和邊界條件。②掌握矩形波導(dǎo)中TM波的場(chǎng)分布。掌握矩形波導(dǎo)中TE波的場(chǎng)分布。③理解傳播常數(shù)、截止角頻率、截止頻率、截止波長、管壁電流的概念。④掌握矩形波導(dǎo)中電磁波波的傳播特性。理解TMmn波TEmn波和TE10波及其特性。掌握矩形波導(dǎo)中電磁波波的傳輸功率。⑤掌握?qǐng)A柱形波導(dǎo)中的場(chǎng)分布。掌握?qǐng)A柱形波導(dǎo)中電磁波的傳播特性及相關(guān)參數(shù)。掌握?qǐng)A柱形波導(dǎo)中的三種典型模式。⑥掌握同軸波導(dǎo)中TEM波的場(chǎng)分布、傳播參數(shù)及其與波導(dǎo)尺寸的關(guān)系。⑦理解諧振腔的諧振波長、諧振頻率和品質(zhì)因素的概念。掌握矩形諧振腔中TE波和TM波的場(chǎng)分布及其諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算。⑧掌握傳輸線的電壓波、電流波方程及其解。掌握傳輸線的特性參數(shù)和工作參數(shù)。掌握傳輸線的工作狀態(tài)及其特點(diǎn)。（八）電磁輻射1、考試內(nèi)容：2、具體要求：①理解滯后位和輻射電阻的概念及其物理意義。掌握動(dòng)態(tài)標(biāo)量位和矢量位的積分通解。②掌握電偶極子輻射場(chǎng)的分布，特別是近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的分布特性。③理解電與磁的對(duì)偶關(guān)系、對(duì)偶方程及其對(duì)偶解。④運(yùn)用對(duì)偶原理由電偶極子的輻射場(chǎng)分布得到磁偶極子的輻射場(chǎng)。掌握磁偶極子遠(yuǎn)場(chǎng)的分布特性。⑤