电磁场工程应用

本课程从场的概念出发，结合工程实例，讲授如何应用电磁场理论分析和解决实际电磁场工程问题。具体包括以下章节：场的概念、静电场、恒定电场、恒定磁场、时变电磁场、均匀平面电磁波的传播、平面波的反射和透射。

开设学校：湖南大学；学科：工学、

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电磁场工程应用视频慕课课程简介：

本课程从场的概念出发，结合工程实例，讲授如何应用电磁场理论分析和解决实际电磁场工程问题。具体包括以下章节：场的概念、静电场、恒定电场、恒定磁场、时变电磁场、均匀平面电磁波的传播、平面波的反射和透射。

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第0章 场的概念

-0.1 场与路

--场与路

--场与路

-0.2 矢量的基本运算

--矢量的基本运算

--矢量的基本运算

-0.3 场的直观表示--场线

--场的直观表示

--场的直观表示

-0.4 标量场的方向导数和梯度

--标量场的方向导数和梯度

--标量场的方向导数和梯度

-0.5.1 矢量场的通量和散度

--矢量场的通量和散度

--矢量场的通量和散度

-0.5.2 矢量场的环量和旋度

--矢量场的环量和旋度

--矢量场的环量和旋度

-0.6 散度和旋度

--散度和旋度

--散度和旋度

-0.7 亥姆霍兹定理

--亥姆霍兹定理

--赫姆霍兹定理

-第0章 场的概念--第0章习题

-第0章 场的概念——讨论题

第1章 静电场

-1.1静电场的源

--静电场的源

--静电场的源

-1.2电场强度

--电场强度

--电场强度

-1.3电位

--电位

--电位

-1.4电偶极子

--电偶极子

--电偶极子

-1.5静电场中的导体和电介质

--静电场中的导体和电介质

--静电场中的导体和电介质

-1.6高斯定理

--高斯定理

--高斯定理

-1.7静电场的基本方程

--静电场的基本方程

--静电场的基本方程

-1.8静电场分界面的衔接条件

--静电场分界面的衔接条件

--静电场分界面的衔接条件

-1.9静电场的边值问题及求解

--静电场的边值问题及求解

--静电场的边值问题及求解

-1.10镜像法

--镜像法

--镜像法

-1.11电轴法

--电轴法

--电轴法

-1.12地球的电容-电容及求解

--地球的电容-电容及求解

--地球的电容-电容及求解

-1.13静电力与静电能量

--静电力与静电能量

--静电力与静电能量

-1.14高电压技术中的电场问题

--高电压技术中的电场问题

--高电压技术中的电场问题

-第1章 静电场--第1章习题

-第1章 静电场——讨论题1

-第1章 静电场——讨论题2

-第1章 静电场——讨论题3

第2章 恒定电场

-2.1鱼塘大量死鱼之谜-电流及电流密度

--鱼塘死鱼之谜--电流及电流密度

--鱼塘死鱼之谜--电流及电流密度

-2.2三大定律

--三大定律

--三大定律

-2.3电源电动势和局外场强

--电源电动势和局外场强

--电源电动势和局外场强

-2.4恒定电场的基本方程和边界条件

--恒定电场的基本方程和边界条件

--恒定电场的基本方程和边界条件

-2.5电流为什么弯曲?--恒定电场边界条件的应用

--电流为什么弯曲--恒定电场边界条件的应用

--电流为什么弯曲--恒定电场边界条件的应用

-2.6恒定电场的边值问题

--恒定电场的边值问题

--恒定电场的边值问题

-2.7恒定电场与静电场的比拟

--恒定电场与静电场的比拟

--恒定电场与静电场的比拟

-2.8恒定电场的工程应用：电导和部分电导

--恒定电场的工程应用：电导和部分电导

--恒定电场的工程应用：电导和部分电导

-2.9别墅起火之谜--绝缘电阻

--别墅起火之谜—接地电阻

--别墅起火之谜—绝缘电阻

-2.10奶牛被严重击伤，人却安全无恙？--跨步电压

--奶牛遭雷击人却安全

--奶牛遭雷击人却安全

-第2章 恒定电场--第2章习题

-第2章 恒定电场——讨论题1

-第2章 恒定电场——讨论题2

第3章 恒定磁场

-3.1磁感应强度

--磁感应强度

--磁感应强度

-3.2磁场中的物质--磁化

--磁场中的物质-磁化

--磁场中的物质-磁化

-3.3安培环路定理

--安培环路定理

--安培环路定理

-3.4恒定磁场基本方程及分界面的衔接条件

--恒定磁场基本方程及分界面的衔接条件

--恒定磁场基本方程及分界面的衔接条件

-3.5.1矢量磁位及其边值问题

--恒定磁场中的位函数-矢量磁位及其边值问题

--恒定磁场中的位函数-矢量磁位及其边值问题

-3.5.2标量磁位及其边值问题

--恒定磁场中的位函数-标量磁位及其边值问题

--恒定磁场中的位函数-标量磁位及其边值问题

-3.6恒定磁场中的镜像法

--恒定磁场中的镜像法

--恒定磁场中的镜像法

-3.7.1自感和互感的概念

--恒定磁场的工程应用：电感-自感及互感的概念

--恒定磁场的工程应用：电感-自感及互感的概念

-3.7.2自感和互感的计算

--恒定磁场的工程应用：电感-自感及互感的计算

--恒定磁场的工程应用：电感-自感及互感的计算

-3.8恒定磁场的能量

--恒定磁场的能量

--恒定磁场的能量

-3.9.2虚位移法

--磁场力-虚位移法

--磁场力-虚位移法

-3.9.3法拉第观点

--磁场力-法拉第观点

--磁场力-法拉第观点

-3.10磁路

--磁路

--磁路

-第3章 恒定磁场--第3章习题

-第3章 恒定磁场——讨论题1

-第3章 恒定磁场——讨论题2

第4章 时变电磁场

-4.1电磁感应定律

--电磁感应定律

--电磁感应定律

-4.2感应电场

--感应电场（涡旋电场）

--感应电场

-4.3全电流定律

--全电流定律：安培环路定律的修正

--全电流定律

-4.4麦克斯韦方程组

--麦克斯韦方程组及分界面衔接条件

--麦克斯韦方程

-4.5.1坡印廷定律和坡印廷矢量

--坡印亭定理和坡印亭矢量

-4.5.2坡印廷定理的应用

--坡印廷矢量的工程应用：同轴电缆的能量传输分析

--坡印廷矢量的工程应用

-4.6.1 动态位的引入

--动态位的引入及其方程

--动态位的引入

-4.6.2 动态位的积分解

--达朗贝尔方程的积分解

--动态位的积分解

-4.7.1时谐电磁场及其复数表示

--时谐电磁场及其复数表示

--时谐电磁场及其复数表示

-4.7.2麦克斯韦方程的复数形式

--时变场方程的复数形式

--时变场方程的复数形式

-4.7.3复介电常数

--复介电常数和复磁导率

--复介电常数和复磁导率

-4.7.4坡印廷定理的复数形式

--坡印廷定理的复数形式

--坡印廷定理的复数形式

-4.7.5时谐场的坡印廷矢量

--时谐场中的坡印廷矢量

--时谐场中的坡印廷矢量

-4.7.6时变场计算实例

--时变场计算实例

--时变场计算实例

-第4章 时变电磁场--第4章习题

-第4章 时变电磁场——讨论题1

-第4章 时变电磁场——讨论题2

第5章 均匀平面电磁波

-5.1 均匀平面电磁波的概念

--均匀平面电磁波的概念

--均匀平面电磁波的概念

-5.2.1 无界理想介质中平面波的方程

--无界理想介质中均匀平面波的波动方程

-- 无界理想介质中均匀平面波的波动方程

-5.2.2 无界理想介质中的平面波传播特性

--无界理想介质中均匀平面波的参数和传播特性

--无界理想介质中均匀平面波的参数和传播特性

-5.3.1导电媒质中均匀平面波的方程

--导电媒质中均匀平面波的方程和求解

--导电媒质中均匀平面波的方程和求解

-5.3.2导电媒质中均匀平面波的传播特性

--导电媒质中均匀平面波的参数和传播特性

--导电媒质中均匀平面波的传播特性

-5.3.3 4G手机能否用于煤矿的井上下通信？

--4G手机

-- 4G手机能否用于煤矿的井下和井上通信

-5.3.4潜艇通信困难？

--海水中潜艇之间的通信困难？

--海水潜艇通信困难

-5.3.5良导体和良介质中均匀平面波的传播特性

--良导体和良介质中均匀平面波的传播特性

--良导体和良介质中均匀平面波的传播特性

-5.3.6趋肤效应

--趋肤效应

--趋肤效应

-5.3.7趋肤效应的工程应用2例

--趋肤效应的工程应用2例

--趋肤效应的工程应用2例

-5.4.1 电磁波的极化

--电磁波的极化

--电磁波的极化

-5.4.2 圆极化的旋向判断

--圆极化的旋向判断

--极化旋向判断

-5.4.3 极化的工程应用举例—立体电影

--极化的工程应用举例2——液晶显示

--极化的工程应用举例

-第5章 均匀平面电磁波--第5章习题

-第5章 均匀平面电磁波——讨论题1

-第5章 均匀平面电磁波——讨论题2

第6章 平面电磁波的反射和透射

-6.1.1平面电磁波对一般导电媒质的垂直入射

--平面电磁波对一般导电媒质分界面的垂直入射

--电磁波对一般导电媒质的垂直入射

-6.1.2均匀电磁波对理想导体平面的垂直入射

--均匀电磁波对理想导体平面的垂直入射

--电磁波对理想导体平面的垂直入射

-6.1.3均匀平面波对理想介质分界面的垂直入射

--均匀电磁波对理想导体平面的垂直入射

--电磁波对理想介质分界面的垂直入射

-6.1.4易拉罐增强WiFi信号？

--易拉罐增强WiFi信号？--理想导体平面对电磁波的全反射

--易拉罐增强WiFi信号？--理想导体平面对电磁波的全反射

-6.2.1平面波在理想介质分界面上的斜入射

--平面波在理想介质分界面上的斜入射

--平面波在理想介质分界面上的斜入射

-6.2.2雷达测距和雷达低空盲区

--雷达测距和雷达低空盲区

--雷达测距和雷达低空盲区

-6.2.3光纤的传输原理—电磁波在理想介质表面的全反射

--光纤的传输原理—电磁波在理想介质表面的全反射

--光纤的传输原理—电磁波在理想介质表面的全反射

-6.2.4电磁波在理想介质表面的全透射

--电磁波在理想介质表面的全透射

--电磁波在理想介质表面的全透射

-第6章 平面电磁波的反射和透射--第6章习题

-第6章 平面电磁波的反射和透射——讨论题1

-第6章 平面电磁波的反射和透射——讨论题2

-第6章 平面电磁波的反射和透射——讨论题3

电磁场工程应用开设学校：湖南大学

电磁场工程应用授课教师：

谭阳红-教授-湖南大学-

谭阳红，女，博士，教授，博导， 1997年获电气工程及其自动化专业硕士学位，2005年获该专业博士学位。2009年10月-2010 年9月英国University of Hertfordshire访问教授。 主讲本科生课程《电路》、《电磁场与波》、《信号处理原理》以及研究生课程《高等电路理论》等，湖南省精品课程《电磁场工程应用》主持人。2015年获得湖南大学“我心目中最敬爱的老师”、2016年湖南大学电气院“教学优秀工作者”、2017年获得教育部在线教育研究中心“智慧教学之星”和湖南大学电气院“教学之星”等荣誉称号，多次获得“优秀毕业设计指导教师”和“优秀班主任”等荣誉称号。 近年来，先后主持和主研国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才支持计划、高等学校博士学科点专项科研基金、湖南省自然科学基金、国家“863”计划、湖南省重大科技专项、教育部博士点基金等项目，发表学术论文100 余篇，其中SCI（SCIE)、EI收录40余篇次。获国家发明专利5项，获得机械工业科学技术奖一等奖1项、高等学校科学技术奖1项、教育部提名国家科学技术奖一等奖1项、湖南省科学技术进步奖二等奖2项、湖南省科学技术进步奖三等奖1项。

李勇-教授-湖南大学-

李勇，湖南大学教授、博士生导师，教育部“新世纪优秀人才支持计划”和“湖湘青年英才支持计划”。获国家自然科学基金优青项目，科技部智能电网优化与控制技术国际联合研究中心副主任。德国多特蒙德工业大学博士，曾在德国多特蒙德电能咨询与电力技术研究中心任职Research Associate，在澳大利亚昆士兰大学任职Research Fellow。目前是国际知名学术期刊《IET Generation, Transmission & Distribution》和《IET Power Electronics》的编委，IEEE高级会员、IEEE环境与能源国际会议技术委员会委员、IEEE亚太地区电力与能源国际会议指导委员会委员。 长期从事能源电力系统运行优化与控制、电能变换系统与装备等方面的教学与科研工作。出版中英文著作2部，以第一作者/通讯作者

汪沨-教授-湖南大学-

汪沨，湖南大学教授、博士生导师、电气与信息工程学院副院长，教育部新世纪优秀人才、天山学者，国家科技进步奖评审专家。主持国家863计划课题、国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才计划等各类项目近三十项；曾获得教育部科技进步奖、湖南省科技进步奖等奖励。在国内外顶尖期刊与重要学术会议上发表论文一百余篇， IEEE Trans on Dielectrics and Electrical Insulation等多个国际期刊审稿人，国家自然科学基金委通讯评审专家。带领团队在气体放电理论及应用、电力设备在线监测与故障诊断、电力系统过电压等领域开展创新研究工作。

黄守道-教授-湖南大学-

黄守道，男，汉族，1962年10月生于湖南郴州，湖南大学电气与信息工程学院党委书记兼副院长、教授，博士生导师。国家国防科工局电力驱动与伺服技术国防重点学科实验室主任、电力推进与伺服传动教育部重点实验室主任、湘电集团外部董事、IEEE高级会员，国家重点研发计划项目首席科学家。兼任中国磁力材料与设备标准化工作组主任委员、中国电工技术学会理事、湖南电工技术学会理事长、中国电源学会常务理事等学术团体职务。 黄守道教授主要研究方向涉及大型风力发电机组、电机设计及电磁优化、电力电子及其电机控制、复杂机电系统故障诊断与容错控制等方面的研究，涉及电气工程学科中的电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电机与电器等二级学科。

朱彦卿-副教授-湖南大学-

朱彦卿，男，博士，副教授，硕导。 1997年至2008年就读于湖南大学，于2001年获自动化专业硕士学位、2004年获控制理论与控制工程专业硕士学位、2008年获电气工程专业博士学位。2011年7月至2014年6月，湖南大学控制科学与工程博士后流动站博士后，2014年7月至2015 年7月英国University of Hertfordshire访问学者。 2008年至今，任教于湖南大学，一直工作于教学一线，主讲本科生课程《电路》、《电磁场与波》、《电工电子技术》以及研究生课程《人工神经网络》等。2017年获得湖南大学优秀教师称号、2017年获得教育部在线教育研究中心“智慧教学之星”等荣誉称号。

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