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1、三峡大学电气与新能源学院,1,三峡大学电气与新能源学院,2,三峡大学电气与新能源学院,3,教育部电子信息与电气学科教学指导委员会 基础课教学指导分委员会 电磁场课程教学基本要求,三峡大学电气与新能源学院,4,三峡大学电气与新能源学院,5,电磁学三大实验定律：,库仑定律，,安培定律，,法拉第定律。,三峡大学电气与新能源学院,6,麦克斯韦的贡献： 位移电流假设和理论总结,赫兹的贡献： 位移电流假设验证，电磁波,三峡大学电气与新能源学院,7,库仑定律,安培定律,法拉第定律,位移电流假设,电磁学三大实验定律,麦克斯韦 电磁场方程组,电磁场理论的建立,库仑定律,三峡大学电气与新能源学院,8,电磁学与电磁
2、场,电路理论与电磁场,工程电磁场,面向工程的教学体系,实验定律基本原理边值问题数值计算,场的性质场的分布规律,场源 媒质,工程应用,基本方程微分形式,三峡大学电气与新能源学院,9,电磁场,电磁学,电动力学,电磁理论,工程电磁场,电磁场与电磁波,三峡大学电气与新能源学院,10,电气工程及其自动化专业规范,电气工程及其自动化专业认证标准,学科基础课： 电路理论 工程电磁场 模拟电子技术 数字电子技术 微机原理与应用 计算机语言与程序设计 信号分析与处理 自动控制原理,专业基础课： 电机学 电力电子技术基础 电力系统基础,三峡大学电气与新能源学院,11,应用背景,电力系统,通信系统,民用,军工,电磁
3、兼容,生物电磁学,电气工程,信息工程,三峡大学电气与新能源学院,12,地磁场、太阳耀斑、磁暴,三峡大学电气与新能源学院,13,雷电,三峡大学电气与新能源学院,14,汽轮发电机,三峡大学电气与新能源学院,15,水轮发电机,三峡大学电气与新能源学院,16,变压器,三峡大学电气与新能源学院,17,变电站,三峡大学电气与新能源学院,18,雷达,三峡大学电气与新能源学院,19,电磁波暗室（无反射）,三峡大学电气与新能源学院,20,三峡大学电气与新能源学院,21,三峡大学电气与新能源学院,22,电场脉冲模拟器,三峡大学电气与新能源学院,23,开阔地试验,三峡大学电气与新能源学院,24,磁悬浮分析,For
4、1 cm levitation: Drive: Current 1320 A Freq 400 kHz Coil: Radius 1.0 cm Wire 0.89 mm Copper Ball: Diameter 1 cm Mass 4.66 g,Ref: W.Brisley & B. S. Thornton: Brit. J. Appl. Phys., v.14, p.682, 1962,三峡大学电气与新能源学院,25,Magnetic Force,Reaction Field,Levitation Force (mN): Theory 45.72 Lorentz 42.04 Maxwell
5、 Str 44.60 Virt Work 44.73,提升力,三峡大学电气与新能源学院,2-D Magnetostatics (2-D静磁场),26,三峡大学电气与新能源学院,27,绝缘子电位分布图,三峡大学电气与新能源学院,28,绝缘子电场强度分布图,三峡大学电气与新能源学院,29,三峡大学电气与新能源学院,30,P30,状态1边界元结果,状态1有限元结果,800kV换流阀屏蔽罩表面电场计算,有限元比边界元结果大4% 左右,三峡大学电气与新能源学院,31,波导电磁场场分布,三峡大学电气与新能源学院,32,三峡大学电气与新能源学院,33,三峡大学电气与新能源学院,34,三峡大学电气与新能源学院
6、,35,表4 时变电场和磁场的公众暴露导出限值(rms值),三峡大学电气与新能源学院,36,三峡大学电气与新能源学院,37,基本原理： 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,分析计算方法： 镜像法、分离变量 有限元法,数学工具：矢量分析与场论,专题讨论： 电磁场的能量 电磁波 电路参数计算,电磁场的工程应用,实验： 仿真实验 实物实验,三峡大学电气与新能源学院,38,三峡大学电气与新能源学院,39,1、认真听课，积极答问。 2、死记硬背，毫无意义。 3、梳理思路，总结经验。 4、开阔眼界，扩展知识。 5、适量练习，熟练掌握。 6、重视数学，终身受益。,
7、考试形式：闭卷,三峡大学电气与新能源学院,40,三峡大学电气与新能源学院,41,王泽忠、全玉生、卢斌先编著工程电磁场,三峡大学电气与新能源学院,42,冯慈璋、马西奎主编工程电磁场导论,三峡大学电气与新能源学院,43,马信山、张济世、王萍编著电磁场基础,三峡大学电气与新能源学院,44,倪光正主编工程电磁场原理,三峡大学电气与新能源学院,45,雷银照电磁场,三峡大学电气与新能源学院,46,三峡大学电气与新能源学院,47,三峡大学电气与新能源学院,48,刘鹏程主编工程电磁场简明手册,三峡大学电气与新能源学院,49,第1章 矢量分析与场论基础 1.1 矢量分析公式 1.2 场的基本概念与可视化 1.3
8、 标量场的方向导数和梯度 1.4 矢量场的通量和散度 1.5 矢量场的环量和旋度 1.6 哈米尔顿算子 1.7 常用坐标系中的有关公式 第2章 静电场的基本原理 2.1 库仑定律与电场强度 2.2 电位与静电场的环路定理 2.3 高斯通量定理 2.4 电偶极子 2.5 导体和电介质 2.6 电位移矢量 2.7 静电场的基本方程与分界面衔接条件 2.8 静电场的边值问题 第3章 恒定电场的基本原理 3.1 电流与电流密度 3.2 恒定电场的基本方程 3.3 导电媒质分界面衔接条件 3.4 恒定电流场的边值问题 第4章 恒定磁场的基本原理 4.1 安培定律与磁感应强度 4.2 矢量磁位与磁通连续性
9、定理 4.3 安培环路定理 4.4 磁偶极子 4.5 磁媒质 4.6 磁场强度 4.7 恒定磁场的基本方程与分界面衔接条件 4.8 恒定磁场的边值问题,第5章 时变电磁场的基本原理 5.1 法拉第电磁感应定律 5.2 全电流定律 5.3 电磁场的基本方程组 5.4 动态位 5.5 达朗贝尔方程的解 5.6 辐射 5.7 准静态电磁场的边值问题 第6章 电磁场边值问题的解析方法 6.1 一维泊松方程的解析积分解法 6.2 拉普拉斯方程的分离变量法 6.3 静电场的镜像法 6.4 静电场的电轴法 6.5 恒定磁场的镜像法 第7章 电磁场边值问题的数值方法 7.1 加权余量原理 7.2 插值法构造近
10、似函数 7.3 二维泊松方程的有限元法 7.4 边界元法 第8章 电磁场的能量和力 8.1 静电场的能量 8.2 恒定电场的能量 8.3 恒定磁场的能量 8.4 时变电磁场的能量 8.5 电磁力与虚位移法,第9章 平面电磁波 9.1 理想介质中的均匀平面波 9.2 电磁波的极化 9.3 导电媒质中的均匀平面波 9.4 垂直入射平面电磁波的反射与透射 9.5 导体中的涡流集肤效应和电磁屏蔽 第10章 电路参数的计算原理 10.1 电容的计算原理 10.2 电导与电阻的计算原理 10.3 电感的计算原理 10.4 交流阻抗参数的计算原理 第11章 电气工程中的电磁场问题 11.1 变压器的磁场 11.2 电机的磁场 11.3 绝缘子的电场 11.4 三相架空输电线路工频电磁环境 11.5 三相架空输电线电容参数计算 11.6 三相架空输电线电感参数计算,
