2023年電磁場與電磁波複習

2022-06-12 04:24:03 字數 2754 閱讀 4160

一、名詞解釋

通量、散度、高斯散度定理

環量、旋度、斯托克斯定理

亥姆霍茲定理

電場力、磁場力、洛侖茲力

電偶極子、磁偶極子

傳導電流、位移電流

全電流定律、電流連續性方程

電介質的極化、極化向量

磁介質的磁化、磁化向量

介質中的三個物態方程

靜態場、靜電場、恆定電場、恆定磁場

靜電場的位函式滿足的泊松方程、拉普拉斯方程

對偶定理、疊加原理、唯一性定理

電磁波、平面電磁波、均勻平面電磁波

電磁波的極化

損耗正切

正常色散介質、非正常色散介質

相速、群速

波阻抗、傳播向量

色散介質、耗散介質

趨膚效應、趨膚深度

全反射、全折射

二、簡答題

1. 散度和旋度均是用來描述向量場的,它們之間有什麼不同?

2. 寫出直角座標系下的散度、旋度和梯度公式

3. 亥姆霍茲定理的描述及其物理意義是什麼?

4. 分別敘述麥克斯韋方程組微分形式的物理意義

5. 解釋坡印廷向量及其物理意義、坡印廷定理及其物理意義

6. 試寫出靜電場基本方程的微分形式,並說明其物理意義。

7. 請說明映象法、分離變數法、有限差分法

8. 敘述什麼是映象法?其關鍵和理論依據各是什麼?

9. 舉例說明電磁波的極化的工程應用

10. 試寫出波的極化方式的分類,並說明它們各自有什麼樣的特點。

11. 簡述唯一性定理,並說明其物理意義

12. 說明自由空間中均勻平面電磁波的傳播特性

13. 說明平面電磁波在非理想介質中的傳播特性

14. 試論述介質在不同損耗正切取值時的特性

15. 說明複數折射率的實部/虛部對電磁波傳播的影響

16. 試論述介質的色散帶來電磁波傳播和電磁波接收的影響,在通訊系統中一般採取哪些有效的措施

17. 兩正交接地導體板構成的角形區域內有點電荷(c),如圖示。若擬用「映象法」求解該角形區域內的電場分布,試正確標出映象電荷的位置和電荷量大小。

18. 如圖所示,乙個點電荷放在的接地導體角域內的點處。請畫出所有映象電荷的位置和大小?

19. 用有限差分法求圖中各個節點的電位,請列出各個節點電位的方程組。

20、如圖所示的矩形截面的長導體槽,寬為 4h,高為3h,頂板與兩側絕緣,頂板的電位為 10v,其餘的電位為零,請列出槽內各點電位的方程組。

三、計算題

1、在無源的自由空間中,已知磁場強度

求位移電流密度。

2、已知自由空間中,電場強度表示式為,求磁場強度的表示式。

3、在無源的區域中,已知調頻廣播電台輻射的電磁場的電場強度

求空間任一點的磁感強度。

4、已知自由空間中平面波的電場強度表示式為,其中為方向單位向量。設介質為空氣, 求:

(1)相應的磁場強度瞬時表示式; (2)平均坡印廷向量。

5、有乙個廣播電台在某處的磁感應強度為

媒介為空氣,

求該處的位移電流密度。

6、已知自由空間中平面波的電場強度表示式為,其中為方向單位向量。設介質為空氣, 求:

(1)相應的磁場強度瞬時表示式; (2)平均坡印廷向量。

7、已知自由空間中的電場強度為。式中均為常數。求自由空間中存在的位移電流,以及該電場伴隨的磁場強度。

8、在兩導體平板(和)之間的空氣中傳輸的電磁波,其電場強度向量

其中為常數。試求:

(1)磁場強度向量。

(2)兩導體表面上的面電流密度。

9、電磁波在真空中傳播,其電場強度向量的複數表示式為:

試求:(1)工作頻率f。

(2)磁場強度向量的複數表示式。

(3)坡印廷向量的瞬時值和時間平均值。

10、在自由空間傳播的均勻平面波的電場強度復向量為

求(1)平面波的傳播方向;

(2)頻率;

(3)波的極化方式;

(4)磁場強度;

(5)電磁波的平均坡印廷向量。

11、假設真空中一均勻平面電磁波的電場強度復向量為:

試求:(1)電場強度的振幅、波向量和波長。

(2)電場強度向量和磁場強度向量的瞬時表示式。

12、已知在無源的自由空間中,磁場為

a/m)

利用麥克斯韋方程求相應的電場及常數。

13、已知在自由空間傳播的平面電磁波的電場的振幅,方向為,如果波沿著z方向傳播,波長為0.61m。

試求:(1)電磁波的頻率;

(2)電磁波的週期t;

(3)如果將場量表示為,其k值為多少?

(4)磁場強度

14、電磁波磁場振幅為,在自由空間沿方向傳播,當t=0,z=0時,在方向,相位常數。

試求:(1)和的表示式;

(2)頻率和波長。

15、在、、的媒質中,有一均勻平面波,其電場強度,若已知平面波的頻率,任意點的平均功率密度為。

試求:(1)電磁波的波數、相速、波長、波阻抗;

(2)t=0,z=0時的電場等於多少?

(3)經過後,電場值傳到什麼位置?

16、空氣中某一均勻平面波的波長為12cm,當該平面波進入某無損耗媒質中傳播時,其波長減小為8cm,且已知在媒質中的和的振幅分別為50v/m和0.1a/m。求該平面波的頻率和無損耗媒質的與。

17、有一線極化的均勻平面波在海水()中沿+y方向傳播,其磁場強度在y=0處為

(1)求衰減常數、相位常數、本徵阻抗、相速、波長及透入深度;(2)求出h的振幅為0.01a/m時的位置;(3)寫出e(y,t)和h(y,t)的表示式。

《電磁場與電磁波》複習試卷答案

電磁場與電磁波 試題 2 參 二 簡述題 每小題 5分,共 20 分 11 答 磁通連續性原理是指 磁感應強度沿任一閉合曲面的積分等於零,或者是從閉合曲面s穿出去的通量等於由s外流入s內的通量3分 其數學表示式為2分 12 答 當乙個向量場的兩類源 標量源和向量源 在空間的分布確定時,該向量場就唯一...

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