电磁学下——恒磁场与时变电磁场
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关于内容

《电磁学下》是《电磁学》的第二学习进程,教学内容含恒磁场、磁介质,电磁感应、交流电和电磁场电磁波。虽然《电磁学下》内容比较多,但是处理场的基本方法大家已经熟悉和适应了,应该说,电磁学的前两章是整个电磁学的基础。建议大家学习了第一进程,通过了结业考试以后再进入第二学习进程《电磁学下》的学习。本课程的课程是按照知识点设置模块,《电磁学下》包含6个模块。每个模块又包含几节课,每个模块结束有一个小测,同学们可以自我测试,没有时间限制,大家可以根据自己的需要和时间安排来自主学习,以免一步跟不上,步步跟不上,这对于学习我们这种理论性比较强的课是有利的,已经明白的可以跳过去,不清楚的可以重点学习。 教学大纲 模块一 恒定磁场的基本规律 模块二 磁力 模块三 磁介质 模块四 电磁感应 模块五 交流电 模块六 电磁场电磁波

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课程大纲

  • Week 1 - 模块一 : 恒定磁场的基本规律
    本模块一总共有三节课,第一课向大家介绍前辈大师建立磁场的一些研究成果,目的在于让同学们了解物理学发展历史上一些极其重要的创造性的工作,期望通过对这些案例的介绍,让大家体会物理学是如何发展起来的,科学家是如何工作的,也可以让同学们欣赏这些卓越的工作;第二课主要介绍磁感应强度的定义,利用毕奥-萨筏尔定律和叠加原理求电流产生的磁感应强度;第三课是讲解了磁高斯定理和安培环路定理。这些应该是学习磁场基本规律最核心的内容,要求掌握如何运用微元法求磁感应强度,也要求会利用安培环路定理求电流具有对称性分布所产生的磁感应强度。应该...
  • Week 2 - 模块二 : 磁力
    本模块有两节课,第一课的主要教学内容是安培力和洛伦兹力,这部分内容大家在中学了解的比较多,关键是要将中学所学到的知识整合到大学的体系中。第二课介绍各种带电粒子在电磁场中的运动的实例,带电粒子在磁场中的运动涉及到的内容十分广泛,因此在学习这部分内容时,要注意抓住重点,必须掌握的内容是洛伦兹力和经典霍尔效应,当然会涉及到一些应用和扩展性知识,对于扩展性知识,主要是了解,清楚基本原理很简单,但很有用,例如回旋加速器\等离子体的磁约束等一些与带电粒子在电磁场中运动的实例、霍尔效应的原理应用和它的发展,对物理学的发展以及科学...
  • Week 3 - 模块三 : 磁介质
    本模块的主要教学内容是磁介质,对于大家虽然是个陌生的知识点,但是由于前面接触过电介质极化,两者都是场对物质的作用问题,所以可以与电介质极化类比着学。本模块第一课是磁介质的磁化,这里是以分子电流观点为基本模型讨论磁介质磁化,所以与电介质极化的基本模型不同,首先要了解分子电流模型,接受磁场对分子磁矩的作用,了解作用的后果,明确磁化的规律。为第二课讨论有介质的磁场规律奠定基础。第二课将电流产生磁场的规律与磁介质中的磁场整合在一起,讨论有磁介质存在时的磁场规律即有磁介质存在时的安培环路定理和磁高斯定理。这两个定理说明有磁介...
  • Week 4 - 模块四 : 电磁感应
    本模块的主要学习内容是第六章电磁感应,这部分内容对于来自中学的同学,是比较熟悉的。因此在学习时,要注意在中学学习的基础上提高对电磁感应的认识。第一课介绍电磁感应定律的建立,然后介绍研究产生感应电动势的原因,可以发现作为动生电动势的非静电力实际上是洛伦兹力的后果,而感生电动势的非静电力是涡旋电场力。由此引入了与静电场完全不同的涡旋电场。相应于《大学物理通用教程》电磁学的习题有p258 6-1、2、3、4、5、6、7;第二课通过研究由于电流变化而产生的感应电动势,将感应电动势与电流变化率相联系,因而又引入了自感电动...
  • Week 5 - 模块五 : 交流电及解交流电路
    本模块教学内容是第七章的交流电路,交流电路由电感、电阻和电容组成,但交流电路中加载在电路上的电源是交变的,因此电路中的电压电流也是随时间变化。学习这部分内容,需要准备一些数学知识,如指数函数、一元定积分,三角函数,复数基础知识等;在交流电路中,电压、电流都随时间变化,学习这部分内容时要把握住电压、电流变化的规律,特点和学会如何解电路。本模块的第一课介绍交流电概述特别是分析了简谐交流电的一般特征。考虑到简谐交流电需要用简谐量来描述电路中元件上的电压、电流,而简谐量的叠加不是简单的相加,既要考虑简谐量的振幅,又需要考虑...
  • Week 6 - 模块六 : 电磁场和电磁波
    本模块主要教学内容是电磁场电磁波,全模块共有四节课,第一课是一个综述性的讲座,由四个视频文件组成,重点是介绍Maxweii电磁理论建立的历史资料,期望通过这一部分内容的讲解,让同学们了解电磁理论建立的脉络,了解前辈大师们在建立电磁理论过程中的一些原创的思想,遇到些什么样的问题,如何设法解决,一方面让学生从中身令其境地体会他们探索的过程,欣赏他们的工作,同时也是对前面学习过的内容的一个回顾和总结,以便在此基础上学习第二课的内容。第二课中首先建立位移电流的概念,从而给出了麦克斯韦方程组。然后再第三课中应用麦克斯韦方程组...
  • Week 7 - 期末考试
     
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教师

Ms 王稼军 WangJiaJun
教授 Professor
北京大学物理学院

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