一、考试科目：电磁场与电磁波

二、基本要求

理解静电场和恒定磁场的基本规律和边界条件；应用静态场各种求解方法（包括高斯定理，安培环路定理，有限元法，分离变量法等），计算各向同性和线性介质材料下静电场的电位、电荷分布、电容、电导、静电力，空间电场和能量分布；计算各向同性和线性介质材料下恒定磁场的磁矢位，电感、磁场力，空间磁场和能量分布。理解Maxwell方程组的物理意义，认知电磁场普遍性边界条件，理解电磁波波动方程。基于有限元和分离变量法，应用电磁场边界条件和波动方程，计算平面电磁波在无界空间的传播波形，以及不同的各向同性线性介质之间的用于描述传播特性的各参数值（包括透射率，反射率，透射和反射能量）；计算导行电磁波在各种波导中传播时的时间波形，并对其传播特性进行合理的分析与总结。

三、考试范围

1、电磁场中工程数学

矢量代数；正交坐标系；标量场的梯度；矢量的环流、旋度；矢量的通量、散度；亥姆霍兹定理。

2、电磁场的基本规律

理解电磁场的源量（散度源和旋度源）； 理解电荷守恒定律和认知位移电流的重要意义；认知媒质的极化与磁化；理解Maxwell方程组内在物理意义；掌握麦克斯韦微分方程组和积分方程组，以及电磁波的普遍性边界条件。

3、静态电磁场及其边值问题的解

理解静电场的基本方程和边界条件；理解电位函数的物理意义及分布，电场强度，能量和静电力的计算方法。应用高斯定理计算具有线电荷，或面电荷分布，或者体电荷分面的导体静电场的电位，电容，辐射电场强度和能量。理解恒定磁场的边界条件，以及矢量磁位，磁场强度和能量计算方法；应用安培环路定理，计算具有线电流，或面电流，或体电流分布导体恒定磁场磁矢位，电感，辐射磁场强度和能量。

4、时变电磁场

理解电磁波的波动方程，电磁场的位函数；电磁场能量守恒定律；认知时谐电磁场的复数表示；理解复矢量的Maxwell方程组，复电容率和复磁导率，亥姆霍兹方程；认知时谐电磁场的位函数；理解平均能量密度和平均能流密度矢量计算方法；应用复矢量Maxwell方程组，计算时变电磁场的平均能量密度和平均能流密度，瞬时能量。

5、均匀平面波在无界空间中的传播

掌握理想介质中的均匀平面波函数及传播特点，波的极化。理解均匀平面波在导电媒质中的传播特点。认知均匀平面波在各向异性介质中的传播特性。

6、均匀平面波的反射与透射

应用Maxwell方程组，矢量数学基础知识，计算均匀平面波对理想介质分界平面的垂直入射和斜入射时的透射率，透射时间波形，反射率和反射时间波形。理解均匀平面波对多层介质分界面垂直入射的传播特性。计算均匀平面波对理想导体斜入射时的反射率，透射波形，反射率和反射波形等相关特性参数。

三、参考书目

（1）谢处方. 电磁场与电磁波（第三版）．高等教育出版社, 1999。

（2）徐立勤, 曹伟. 电磁场与电磁波理论. 科学出版社, 2006。