電磁學準備要領

同學請注意下列三大重點

一、靜電場與靜磁場

電磁學的基礎在於向量微積分定理與馬克思威爾方程式，首先一開始先針靜電場的電荷分佈下，計算電場與電位的表達式後，並研究極化型的介電質經過極化後形成的束縛電荷分佈與能量。

運用靜電場的解法需熟悉如Poisson與Laplace方程式，在電荷密度未知之情況，僅知導體的電位與邊界條件求出E或V；另一為映像法，來建立邊界條件；最後為PDE方程式。

此外也需瞭解巨觀與微觀下穩態與暫態下，結合連續方程式下，電荷與電流密度，電阻與電流之關係。

靜磁場中的比爾沙華定律定律與安培環路定律解得的B與H是靜場中很重要的重點，以及材料內在外加磁場效應下產生束縛(bound)電流之計算，加上磁路與電感，在靜磁場中亦常考。

二、時變場之傳播

電場與磁場隨著時間而變化，關係之方程組為著名的馬克士威爾方程式，尤其在安培環路定則中，馬克士威爾修正所得之位移電流密度，開展了時變下電與磁密不可分的關係式，加上波印亭定理，充分說明了能量守恆定律，使得時變場理論更加完善。

經由波動方程式(Wave equation)的推導，瞭解了E與H解之型式後，開始了平面電磁波的序幕，瞭解TEM、TE與TM之表示與極化波的組成。

此外，也需考慮在有限之電導率σ，去尋求方程式之解後，電磁波的行進開始研究由一個介質進入另一介質，入射波所造成反射波與透射波之情形。

三、電磁波之傳輸

透過傳輸線可以降低中間的損耗，同學要瞭解等效電路與各種配件的R、L、C、G參數計算後，經由傳輸線由發射至接收的電壓電流分佈波形。

頻率操作於GHz時傳輸線將無法傳達信號，透過波導管方能傳送，同學需瞭解波因不同的反射波交互作用之下，形成無限多個模(mode)，模態是否存在需視波導之尺寸與形狀、波導內部之介質與工作頻率有其不同的特性。

電磁學需熟悉向量微積分與工程數學計算，再加上圖像與想像，則本科就有極大勝算。