2021湖南理工學院電磁學研究生考試大綱 正文

2021年碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱(加試)
 
考試科目名稱：電磁學
 
一、考核目標
（一）考查考生對電磁學的基本理論、基本內容、基本特點和基本規律的掌握程度。
（二）考查考生靈活運用電磁學理論分析、解決實際問題的能力。
二、試卷結構
（一）考試時間：120分鐘，滿分：100分
（二）題型結構
1、填空題：10小題，每小題4分，共40分
2、計算題：4小題，每小題15分，共60分
三、答題方式
答題方式為閉卷、筆試
四、考試內容
（一）靜電場、靜電場中的導體和電介質，35%（35分）
1．考試內容：
靜電的基本現象和基本規律、電場與電場強度、高斯定理、電位及其梯度、靜電場中的導體、電容和電容器、電介質及其極化（極化強度及其與場強的關系、極化電荷及其與極化強度的關系、電位移矢量、有介質時的高斯定理和場強環路定理）、電場能量和能量密度。
2．考試要求：
（1）掌握電場強度與電位的概念及高斯定理。
（2）掌握電場強度的三種計算方法及電位的兩種計算方法。
（3）理解靜電平衡下導體的性質以及電容的概念、極化強度矢量與極化電荷分布的關系、空腔導體的靜電性質與靜電屏蔽、有介質時的高斯定理。
（4）掌握靜電平衡條件下導體上電荷分布的規律，能定性地指出各種情況下導體上的電荷分布。
（5）理解空腔導體內外場分布、電勢分布與導體內外表面電荷分布的關系及靜電屏蔽的原理。
（6）理解電位移矢量提出的原因及有介質時的高斯定理的建立過程，能運用介質中的高斯定理求解具有一定對稱性的靜電學問題。
（7）理解電場能量的概念，能夠計算某些特定帶電體系的電場能量。
 
（二）穩恒電流，15%（15分）
1．考試內容：
電流的穩恒條件和導電規律、電源及電動勢、非靜電力、電動勢、閉合電路和一段含源電路歐姆定律、穩恒電路中電荷和靜電場的作用、簡單電路、復雜電路、基爾霍夫定律、獨立回路的選取原則、溫差電現象、電子發射和脫出功。
2．考試要求：
（1）掌握電流密度、電動勢的概念，電流的連續性方程、歐姆定律的微分形式和基爾霍夫定律。
（2）理解電動勢的概念。能運用電勢差、電動勢及歐姆定律的微分形式推導部分電路或全電路的歐姆定律。
（3）了解溫差電現象和熱電子發射的機制。
 
（三）穩恒磁場、電磁感應和暫態過程、磁介質，35%（35分）
1．考試內容：
磁的基本現象和基本定律、載流回路的磁場、磁場的高斯定理與安培環路定理、磁場對載流導線的作用、帶電粒子在磁場中的受力和運動、電磁感應定律、動生電動勢和感生電動勢、互感與自感（互感現象、互感系數、互感電動勢，自感現象、自感系數、自感電動勢，自感磁能與互感磁能）、暫態過程（RL串聯電路的暫態過程、RC串聯電路的暫態過程）、靈敏電流計、分子電流觀點、介質的磁化規律（各向同性、線性磁介質的磁化規律，磁化率、磁導率，順磁質與抗磁質的磁化，鐵磁質的磁化規律和磁滯損耗）、磁場的邊界條件和磁路定理、磁場能量與能量密度。
2．考試要求：
（1）掌握畢奧—薩伐爾定律、安培環路定理的物理意義及其應用。
（2）理解磁場的高斯定理和安培環路定理的物理意義，知道這兩個定理與磁場性質的關系，掌握用安培環路定理求解磁場分布的方法。
（3）理解安培力與洛侖茲力的內在聯系，理解磁矩的概念，掌握對磁場中帶電粒子或電流作用的磁場力的計算方法，了解與此有關的各類應用。
（4）掌握電磁感應定律、感應電動勢的本質及互感與自感現象的原理與應用。
（5）理解電磁感應定律的數學表達式中各項的含義，能夠正確運用。
（6）掌握動生電動勢的本質，對其定義式能夠靈活運用。
（7）理解感生電動勢的本質，理解渦旋電場假設提出的由來。
（8）掌握RL、RC電路的暫態過程的分析方法和基本特征，了解靈敏電流計的工作原理。
（9）掌握磁化強度矢量與磁化電流關系，磁質的磁化規律。
（10）理解磁化強度矢量，能初步運用磁化強度矢量與磁化電流的關系分析問題，能簡單運用磁路定理。
（11）知道鐵磁質的磁化規律以及磁滯損耗。
 
（四）交流電、麥克斯韋電磁場理論的電磁波，15%（15分）
1．考試內容：
交流電路中的元件、交流電路的矢量圖解法、交流電路的復數解法（用復數法計算同頻簡諧量的疊加、復電壓、復阻抗及復阻抗的概念、串并聯電路的復數解法、交流電路的歐姆定律和基爾霍夫定律）、交流電的功率、諧振電路、交流電橋、變壓器、三相交流電、麥克斯韋電磁理論、電磁波、電磁場的能量、能量密度、能流密度。
2．考試要求：
（1）掌握交流電的矢量圖解法和復數解法，諧振電路中Q值的物理意義。
（2）掌握矢量圖解法和復數解法、電路達到諧振的條件、理想變壓器的變比關系和三相交流電。
（3）掌握麥克斯韋電磁理論、位移電流的物理意義。
（4）掌握能流密度概念，認識電磁場的物質性。
 
五、主要參考書目
（一）趙凱華 陳熙謀主編：《電磁學》（第二版），高等教育出版社，1985年版。
（二）程守洙 江之永主編：《普通物理學》（第六版）上、下冊，高等教育出版社，2006年12月版。

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