电磁场与电磁波课程讲义

"这是一份关于电磁场与电磁波的教育资料，主要来自南京理工大学通信工程系的课程，由樊振宏教授授课。教材包括《电磁场与电磁波》（谢处方，饶克谨编著）和《工程电磁场基础》（徐永斌、何国瑜、卢才成、苏东林编著）。课程涵盖了矢量分析、静态和时变电磁场、电磁波传播、反射、透射、导行波以及电磁辐射等内容。课程安排在2010-2011学年秋学期，每周有两次上课，地点在Ⅳ-A204教室，面向08042101、08042102等班的本科生，学分学时为3学分48学时，包含4学时实验。考核方式为平时成绩占20%，期末考核占80%。此外，还提供了答疑辅导信息和电磁学历史发展的重要里程碑。" 电磁场与电磁波是物理学和电气工程领域中的核心概念，它们在通信技术、无线传输、雷达系统、天线设计、微波工程等多个方面有着广泛的应用。课程首先介绍矢量分析，这是理解电磁场的基础，包括向量的运算规则、标量积和向量积等。接着，课程深入探讨了电磁场的基本规律，如库仑定律、安培定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律，这些都是电磁场理论的基石。 静态电磁场部分主要讲解电场和磁场的产生、性质和相互作用，以及边值问题的求解方法，这些理论在解决实际问题如电容器设计、电磁屏蔽等方面至关重要。时变电磁场则涉及麦克斯韦方程，这套方程组描述了电场和磁场如何随时间变化并相互转化，是理解电磁波产生的关键。 当讨论到均匀平面波在无界空间中的传播时，会涉及到波的频率、波长、相速度和群速度等概念，这些知识对于无线通信和射频工程极其重要。平面电磁波的反射与透射是光学和微波工程的基础，用于解释光和电磁波在不同介质间的传播行为。 导行电磁波部分主要研究电磁波在导体或传输线上的传播，这对于电缆设计、微波电路和光纤通信等技术是必不可少的。电磁辐射则涵盖了从天线理论到无线能量传输的所有内容，理解辐射机制和辐射效率对于无线通信设备的设计至关重要。 课程还介绍了电磁场理论与大学物理课程的区别，强调了更深入的理论分析和实际应用，使得学生能够更好地掌握电磁场的复杂性和实际工程中的应用。通过学习这门课程，学生将具备解决实际电磁问题的能力，并为未来的微波工程、无线通信、雷达技术和电磁兼容等领域的工作打下坚实基础。