《电磁学》作为一门重要的专业基础课，历经物理学院教师多年来的努力建设，由经验丰富的教师提出教学方案，集中讨论。教学过程配合多媒体动画和随堂工具箱实验演示，使问题直观化。按照现代教育思想、教学理论对电磁学课程的教学内容、教学方法、教学手段等进行了大胆的改革创新。

—— 课程团队

开课时间： 2021年09月09日 ~ 2022年01月09日

课程链接：https://www.icourse163.org/course/USTC-1450342250

开课次数：第4次开课

授课教师；卢荣德，中国科学技术大学副教授，硕士生导师。研究方向：复杂系统物理机理检测与弱信号探测的研究。主持国家自然基金一项、参加两项，主持安徽省自然基金一项、省部级攻关项目五项，主持中国科学技术大学青年基金项目一项；参加973项目一项、863项目一项。主持国家教委教学研究项目两项，安徽省重大教学研究项目一项，重点教学研究项目两项。安徽省教学成果特等奖两项、三等奖一项。参加《电磁学》、《大学物理实验》国家级精品课程建设计两项，参加大学物理实验国家级示范中心、国家级教学团队建设计两项。

从事大学教学工作近30年，讲授理论课四门，实验课三门，公选课一门。发表论文OPTICS、PRA、APL、JAP等50余篇，教学研究论文50余篇，著书2部，国家级专利12项。

课程概述

《电磁学》的重点是从电磁学实验到理论的提高，重点有库仑定律、高斯定理、安培定理、法拉第电磁感应定理、麦克斯韦方程组。难点主要体现在介质中的电场和磁场、边界问题、电能和磁能等；通过教研活动由经验丰富的教师提出教学方案，集中讨论。教学过程配合多媒体动画和随堂工具箱实验演示，使问题直观化。通过专门安排《专题讲座》和《创意设计与制作实验》进行提高。

本课程是使学生掌握电磁相互作用的基本规律；熟练掌握电荷、电流产生电场、磁场的规律；掌握电场与磁场的联系；理解电磁场的物质性即能量、动量及其定量关系；掌握电场、磁场与各种物质的相互作用；理解麦克斯韦电磁理论；了解电磁学与其它学科的联系；了解电磁学与实际应用、高新技术的关系；得到一定的科学素质教育、科学精神的培养，掌握一些科学方法，明白科学思维的重要性以及科学与哲学的关系。

授课目标

本视频课程预期受众定位：(1)在校大学生；(2)社会各界对《电磁学》感兴趣的人士。

《电磁学》教学是普通物理的主干课程，是本科生的必修课且定为72学时。该门课程既是人文类科学生的重要科学素质课，又是理工学生重要的基础课，是今后学习其他自然科学类课程的基础。

本课程的教学目标是使大学生掌握电磁相互作用的基本规律；了解电荷、电流产生电场、磁场的规律；了解电场与磁场的联系；理解电磁场的物质性，其能量、动量及角动量及其定量关系；了解电场、磁场与各种物质的相互作用；理解麦克斯韦电磁理论；了解电磁学与其它学科的联系; 了解电磁学与实际应用、高新技术的关系; 得到一定的科学素质教育、科学精神的培养，了解一些科学方法，明白科学思维的重要性以及科学与哲学的关系。

为了一部分培养成对社会有用的通用型人才，另一部分要培养为相关领域的专业型人才。基于这个定位，本课程的人才培养目标是

(a)让学生掌握《电磁学》的基本知识和基本技能；

(b)让学生从学习《电磁学》中掌握理论体系建立过程中的思想方法；

(c)对今后期望从事相关研究的学生，能通过学习本门课程学到如何提出自己的问题，如何据此开始查阅文献，进行独立的计算、编程和计算机模拟，乃至能形成独立工作的能力。

课程大纲

第零章 绪论

0.1(2,3) 总论

0.4.1 矢量运算预备知识

0.4.2 矢量运算预备知识(2)

第一章 静电理论部分

1.1.1 电荷及其作用规律

1.1.2.1 电场强度理论

1.1.2.2 离散系电场强度计算

1.1.2.3 连续系电场强度计算

1.1.3.1 两个定理

1.1.3.2 高斯定理

1.1.3.3 高斯定理的应用

1.1.3.4 环路定理

1.1.3.5 电势及其叠加原理

1.1.4 电场与电势的关系

1.2.1.1物质的电性质

1.2.1.2电场与物质相互作用

1.2.2.1 静电场中的导体

1.2.2.2静电现象应用（讲座）

1.2.2.3静电导体的计算

1.2.3.1 电容与电容器

1.2.3.2 电容的计算

1.2.4.1 静电场中的电介质

1.2.4.2电介质极化律

1.2.4.3介质极化的计算

1.2.5介质中基本定理

1.2.6.1边值关系和唯一性定理

1.2.6.2应用举例

1.3.1电荷相互作用能

1.3.2（3）连续电荷分布的静电能

1.3.4 非线性介质及电滞损耗(讲座)

1.3.5 带电体系受力问题

第一章单元测验

第二章 静磁理论部分

2.1.1.1 磁荷与电流磁效应（上）

2.1.1.2 磁荷与电流磁效应（中）

2.1.1.3 磁荷与电流磁效应（下）

2.1.2.1 静磁场与毕-萨-拉定律（上）

2.1.2.2 静磁场与毕-萨-拉定律（中）

2.1.2.3 静磁场与毕-萨-拉定律（下）

2.1.3.1 静磁场的基本定理（上）

2.1.3.2 静磁场的基本定理（中）

2.1.3.3 静磁场的基本定理（下）

2.1.4.1 带电粒子在磁场中运动 ( 1）

2.1.4.2 带电粒子在磁场中运动 ( 2）

2.1.4.3 带电粒子在磁场中运动（3）

2.1.4.4 带电粒子在磁场中运动（4）

2.1.5 霍耳效应(讲座4)

2.2.1 磁场对电流的作用

2.2.2.1 磁介质及其磁化强度(1)

2.2.2.2 磁介质及其磁化强度(2)

2.2.3.1 磁介质中静磁场的基本原理(1)

2.2.3.2 磁介质中静磁场的基本原理（2）

2.2.4.1 介质的磁化规律（1）

2.2.4.2 介质的磁化规律（2）

2.2.4.3 介质的磁化规律(3)

2.2.5.1 边值关系与唯一性定理(1)

2.2.5.2 边值关系与唯一性定理(2)

2.2.5.3 边值关系与唯一性定理（3）

2.2.6 磁路定理及其应用（1）

2.2.7.1 磁荷法(讲座)（1）

2.2.7.2 磁荷法(讲座)（2）

第二章单元测验

第三章 电磁部分

3.1.1 电磁感应（1）

3.1.1电磁感应（2）

3.1.2.1 动生电动势和感生电动势（1）

3.1.2.2 动生电动势和感生电动势（2）

3.1.3.1 互感和自感(1)

3.1.3.2 互感和自感(2)

3.1.4.1 似稳电路和暂态过程(1)

3.2.1 载流线圈系统的磁能+3.2.2 载流线圈在外磁场中磁能

3.2.3 磁能密度

3.2.4 磁能求磁力

第三章单元测验

第四章 电路部分

4.1.1.1 稳恒电流条件（1）

4.1.1.2 稳恒电流条件（2）

4.1.2.1 欧姆定律与焦耳定律（1）

4.1.2.2 欧姆定律与焦耳定律（2）

4.1.3 电源与电动势

4.1.4.1 稳恒电路的基本定律(1)

4.1.4.2 稳恒电路的基本定律（2）

4.1.5 稳恒场与静电场综合解

4.2.1.1 集总电路的基本问题(1)

4.2.1.2 集总电路的基本问题(2)

4.2.1.3 集总电路的基本问题(3)

4.2.1.4 集总电路的基本问题(4)

4.2.2.1 集总电路的元件抽象(1)

4.2.2.2 集总电路的元件抽象(2)

4.2.3.1 集总电路的抽象（1）

4.2.3.2 集总电路的抽象（2）

4.2.4 集总电路的应用

第四章单元测验

第五章 电磁场理论部分

5.1（上） 电磁理论----麦克斯韦方程组（上）

5.1（下） 电磁理论----麦克斯韦方程组（下）

5.2 平面电磁波

5.3 电磁场的物质观

5.4 赫兹实验

第五章单元测验