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目录 1

前言 1

第1章　计算机辅助教学概述 1

§1.1 计算机辅助教学的发展与应用 1

§1.2　计算机辅助教学的原理与特点 4

§1.3 电磁场理论CAI课件设计 7

§1.4　电磁场理论CAI课件内容简介 8

第2章　电磁场理论计算机辅助教学系统 12

§2.1 静电场（SEF） 12

2.1.1 导体与电介质、电场强度与电位 13

电位的分析计算 17

2.1.2　两带电球上电荷的分布与电场强度、 17

2.1.3 泊松方程、拉普拉斯方程 21

2.1.4　点电荷对球形导面的镜像 24

2.1.5　线电荷对平行圆柱导面的镜像（电轴法） 32

2.1.6　点电荷对无限大平面介质分界面的镜像 34

2.1.7　静电能量与力 38

2.1.8　电容及部分电容的分析计算 42

2.1.9　雷击实验模拟 44

2.1.10　静电场典型场图演示 47

2.1.11 极化力的实验模拟 48

2.1.12　两铜球之间气隙放电的实验模拟 51

§2.2　恒定电流场（SCF） 52

2.2.1 接地电阻的分析计算 53

2.2.2　偏心电缆漏导的分析计算 55

2.2.3　静电比拟的实验模拟 57

2.2.4　有损介质交界面电荷积累演示 61

§2.3　恒定磁场（SMF） 63

2.3.1 矢量的散度、旋度与恒定磁场的性质 63

2.3.2　物质的磁化和安培环路定律 66

2.3.3　恒定磁场的基本概念 69

2.3.4　两线输电线磁场 73

2.3.5　磁场中的镜像法 76

2.3.6 自感与互感 80

2.3.7 短线电流的磁场和向量磁位 81

2.3.8　同轴电缆电感的分析计算 84

2.3.9　恒定磁场典型场图演示 86

2.3.10　两同轴平行圆环间互感的分析计算 87

2.3.11 螺线管轴线上磁场分布的实验模拟 89

2.3.12　磁化力的实验模拟 92

§2.4　边值问题（BVP） 94

2.4.1　均匀电场中置入长直介质圆柱后引起 95

的畸变电场 95

2.4.2　均匀电场中置入长直导电圆柱后引起 99

的畸变电场 99

2.4.3　半封闭平行板电极电场的分析与场图演示 102

2.4.4　计算接地金属槽电位分布的有限差分法 104

2.4.5　计算不同媒质中电流场电位分布的有 105

限差分法 105

限元法 109

2.4.6　计算不同媒质中电流场电位分布的有 109

§2.5 时变场（TVF） 112

2.5.1 电磁感应定律的实验模拟 112

2.5.2　位移电流 116

2.5.3　电磁能量传输的图景 117

2.5.4　短偶极子天线的辐射 119

2.5.5　天线方向图的演示 123

§2.6　平面电磁波（PEMW） 127

2.6.1 理想介质与导电媒质中的均匀平面波 127

2.6.2　静电屏蔽、磁屏蔽与电磁屏蔽的实验模拟 132

2.6.3　平面波的极化演示 137

2.6.4　透入深度的实检模拟 139

2.6.5　薄平板中涡流及磁的集肤效应的实验模拟 143

2.6.6　均匀平面波的正入射、全反射及驻波的演示 145

2.6.7　均匀平面波的斜入射与反射、 147

透射和波导概念 147

2.6.8　矩形波导中不同模式波的电磁场与传播特性 151

2.6.9　矩形波导中TE10波场图演示 153

§2.7　均匀传输线中的导行电磁波（UTL） 154

2.7.1　平行板传输线 155

2.7.2　有损耗均匀传输线正弦稳态解的分析计算 158

2.7.3　无损耗均匀传输线在不同状态下的传输特性 161

2.7.4　无损耗线的某一实验结果的分析计算 163

2.7.5　无损耗均匀传输线的实验模拟 166

3.1.1 图形输出方式介绍 171

§3.1　IBM-PC机的BASICA语言绘图 171

第3章　CAI课件程序设计（BASICA） 171

3.1.2　基本绘图语句 173

3.1.3　几个绘图应用程序 186

§3.2　CAI课件编程技术 195

3.2.1 菜单技术 195

3.2.2　链接技术 198

3.2.3　动画技术 200

3.2.4　陷井技术 205

3.2.5 音响与音乐 211

3.2.6　曲线拟合 215

3.2.7　数据文件的应用 218

兼顾的批处理 224

3.2.8 与编译、解释BASICA程序相 224

3.2.9　输入输出技术 227

3.2.10　建立公用子程序库 228

§3.3　电磁场场图描绘 240

3.3.1 电磁场场图描绘的一般原则 240

3.3.2　二维场图描绘 242

3.3.3　三维场图获得 265

附录 285

附录1 《电磁场》、《电磁场与电磁波》课程 285

CAI系统使用说明 285

附录2　典型BASICA程序录 288

附录3　英汉词汇对照索引 324

参考文献 326