如何學好電磁學

                                         EE-105 潘厚儒

如果你一個禮拜至少花2 ~ 4 個小時在電磁學上 (不包括寫作業的時間)，那可以不用看我的學習方式，以我個人的經驗而言，這門科目不是難在計算，而是難在列式，要知道在什麼樣的情況需要套用哪個觀念，並用符合此觀念的公式將答案算出來，因此，最重要的就是觀念，你必須搞懂為何電荷只分布在導體表面；而電荷分布整個非導體的物體；磁場中的磁流、磁阻代表著什麼意義，以及電場和磁場相交會產生電磁波 (ex:光) 等等。

以後題目可能會有很麻煩的微積分，善用工程計算機、網路工程計算機和查表，答案就不會太難找。

第一章

在講單位的重要，單位也是一種可以驗算公式有沒有代錯的方法。

第二章

向量分析為電磁學課程中最重要的一種工具，電磁學(上)、(下) 會用到滿滿的向量分析、旋度 (Curl)、散度定理 (Divergence Theorem) 及 Stokes’s Theorem ，往後公式推導會常常出現。

第三章

解靜電場，部分題目高中就有解過，開始有  Maxwell Equation  和很重要的 boundary condition 出現，電容的部分在均勻電場下解法很單純，考試出題較容易把握。

第四章

解靜電問題，就真的只是解靜電問題，但是不同狀況解法也不同。

第五章

這張重點在講 J(電流密度)、V(電壓)、電阻，講到  J  就會講到電荷密度  ρ，在還沒學電磁學的時候，電壓、電阻會讓人聯想到電路學，電路學的電壓、電阻都是給好的，電流也因此算得出來，這次是要用靜電的概念去算出電壓、電阻，是用電磁學的分析方式去切入。

第六章

電講完換講磁，會發現很多地方都可以和電相呼應，Biot-Savart Law  很重要，這一張會把整個磁的重點講完 (對應前面三到五章)，拿來考試範圍算很大的一章，重點在不熟悉的詞和公式就找和電呼應的地方，會比較方便記憶。

第七章

正式講電磁學最重要的一部份:  Maxwell equation ，學這之前需要先學時變場，從這張開始算式會變得更複雜，這章的內容後面也會陸續用到。

第八章

平面電磁波，前面學了一大堆就是為了這一章，算是把目前為止學的做整合。前面描述波的方程式看起來很複雜，但是列式的步驟很固定，變化沒有像前面算電場和磁場那麼多，抓好幾個必要步驟，剩下的就是靠細心了， wave impedance 蠻繁瑣的要注意。

第九章

你們不一定會教到，教到了也不一定會用到，傳輸線理論如果有修射頻積體電路也會看到很類似的公式，基本上就是高頻電路會需要用到傳輸線來代替一般的金屬線，因為高頻電路的電磁效應顯著不能忽略，此外， Smith chart  算是這章的重點，好好學考的機率世界大。老師是當作大放送來教這一章，可以少修一門高等電磁學就學到這章算是學生賺到。

最後，來講講最重要的準備考試，這門課的考試不難，基本上準備好講義例題和作業題，就可以拿  80  分以上了，解題方式用記的和用理解的會拿到一樣的成績，但是我不建議大家用記的，因為記了考完就會忘記，那對你來說這門課就只是門必修課，而不是要讓自己學習、獲得更多知識。或許會有人拿到學長姊留下來的考古題，然後拿來背，那麼這些人得到的就僅僅是分數而已，考古題我也會看，在準備完全部的內容後當作練習，注意自己有什麼細節遺漏，期望你們也是抱著學習的心態修課。課本後面的題目有點像是以前數學的思維訓練，難的真的很難，能夠全部自己寫出來那段考對你來說就是小菜一碟，研究所和電磁認證考試也會比較穩。

 修課期間老師會不時的出  Matlab  加分題，如果剛好那次題目不難，就試著做做看吧，Matlab  是一項很常用到的工具，學了不會有壞處的，學習方法網路上面有很多，在你們開始做專題的時候，可以開始把自學當作一種習慣，能夠提升自身競爭力。