电磁场试题及答案Word下载.docx
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29.时变电磁场的频率越高,集肤效应越明显。
30.反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理坡印廷定理。
二、名词解释
1.矢量:
既存在大小又有方向特性的量
2.唯一性定理:
对任意的静电场,当空间各点的电荷分布与整个边界上的边界条
件已知时,空间各部分的场就唯一地确定了
3.镜像法:
解静电边值问题的一种特殊方法,主要用来求解分布在导体附近的电
4.反射系数:
分界面上反射波电场强度与入射波电场强度之比
5.TEM波:
电场强度矢量和磁场强度矢量均与传播方向垂直的均匀平面电磁波
6,无散场:
散度为零的电磁场Fu,即V-F亡=0。
7,电位参考点:
一般选取一个固定点,规定其电位为零,称这一固定点为参考点。
当取点为参考点时,P点处的电位为dl;
当电荷分布在有限的区
域时,选取无穷远处为参考点较为方便,此时<
P(P)=jyE・dlo
8,线电流:
由分布在一条细线上的电荷定向移动而产生的电流。
9,电偶极子:
电偶极子是指由间距很小的两个等量异号点电荷组成的系统。
10,电磁波的波长:
空间相位kz变化2tt所经过的距离称为波长,以入
表示。
按此定义有kA-2tt,所以入=字。
K
11电源内部的局外场强电源内部搬运单位正电荷从负极到正极时非静电力的大小。
12极化强度描述介质极化后形成的每单位体积内的电偶极矩。
13坡印廷定理电磁场的能量转化和守恒定律称为坡印廷定理:
每秒体积中电
磁能量的增加量等于从包围体积的闭合面进入体积功率。
14线性均匀且各向同性电介质若煤质参数与场强大小无关,称为线性煤质。
若煤质参数与场强方向无关,称为各向同性煤质。
若煤质参数与位置无关,责称均匀煤质。
若煤质参数与场强频率无关,称为各向同性煤质。
15安培环路定理在真空中磁感应强度沿任意回路的环量等于真空磁导率乘以与该回路相交链的电流的代数和。
16、布儒斯特角(P208)
对于非磁性媒质,均匀平面电磁波平行极化斜入射,在某一入射角时没有反射,即发生全投射,这个(入射)角即为布儒斯特角(即0i=0B)o
17、临界角(P208)
当入
对于非磁性媒质,入射波自介电常数大的媒质向介电常数小的媒质入射时,射角大于或等于某一角度时,发生全反射现象,这一角即临界角,记为0
18、相位匹配条件(P200)入射波传播矢量、反射波传播矢量和透射波传播矢量沿介质分界面的切向分量相等(即kix=krx=ktx,kiy=kry=kty),这一结论称为相位匹配条件。
三、简答题
1.从电场和磁场的能量体密度公式出发,比较一般情况下有3m>
3e的结果。
(P43)静电场的能量密度3e3e=(1/2)E•D
(P81)磁场能量密度3m3m=(1/2)H
一个电场,一个是磁场,真不知道这中间有神马关系
2.从平面电磁波角度分析,透入深度(集肤深度)S与电磁波频率f及磁导率卩,电导率C的关系
(P174)S=(1/nf卩6)1/2(m)
导电性能越好(电导率越大),工作频率越高,则集肤深度越小。
这个,“电磁波角度”拿不准,不知道该答啥
3.如何由电位求电场强度,试写出直角坐标系下的表达式(27页)
已知电场强度£
=—▽©
在直角坐标系下^=—ex+—9+—ez,所以电场强度
xyz
E=——ex+——ey+——ez
4.传导电流,位移电流,运流电流是如何定义的,各有什么特点(52页130页)传导电流是,在导体中的自由电子或半导体中的自由电荷在电场力作用下形成的定向运动形成的电流
特点:
适用于导体或半导体中,服从欧姆定律,焦耳定律运送电流是,在真空或气体中,带电粒子在电场力作用下定向运动形成的电流特点:
适用于真空或气体中,不服从欧姆定律,焦耳定律
位移电流是,电位移矢量随时间的变化率。
(这个定义没找着,在网上查的)特点:
并不代表电荷的运动,且产生磁效应方面和一般意义下的电流等效。
5.电场强度相同时,电介质中的电能体密度为什么比真空中的大
1
.因能量密度We2E2而电0,所以在E相同时We电We0
6.静电场的边值问题(不确定)(87页)根据不同形式的边界条件,编制问题通常分三类第一类边值问题,给定整个边值上的位函数值第二类边值问题,给定边界上每一点位函数的法向导数第三类边值问题,给定一部分边界上每一点的电位,同时给定另一部分边界上每一点的电位法向量
7均匀平面电磁波的特点
答案:
均匀平面电磁波是指等相位面为无限大平面,且等相位面上各点的场强
大小相等,方向相同的电磁波,即沿某方向传播的平面电磁波的场量除随时间变化外,只与波传播方向的坐标有关,而与其它坐标无关。
课本123页)
8、麦克斯韦的位移电流假设的重要意义(不确定扩大了电流的概念,解决了()的矛盾
9、对自由空间的平面电磁波,电场和磁场的能量密度相等吗?
为什么?
没找到什么是自由空间
10、在研究时变电磁场中,引入了哪些位函数,写出它们与常矢量之间的关系答案:
引入了矢量位A和标量位恢关系E=-▽-上
x
课本147页式5-69。
11•导体切割磁力线,产生切割电动势,切割电动势大小与哪些因素有关
与磁感应强度B、导线长度L、切割速度V及运动方向和磁感应线方向的夹角的正弦值sin有关
12.电介质电场由哪两部分组成?
写出数学表达式自由电荷产生的电场和束缚电荷产生的电场两部分组成。
数学表达式▽?
E=丄(+P)(参考2.5.3)
13.简述电磁波的波长和相位常数的基本定义(参考XX百科:
电磁波相位常数)电磁波的传播方向垂直于电场与磁场构成的平面
电磁波的相位常数:
当电磁波沿均匀介质传播时,每单位长度电磁波的相位移(个人观点仅供参考)
相位常数
14.描述均匀平面电磁波在损耗媒质中的传播特性(可参考以下两张图片)
lil
三、有耗媒质中的平面波的传播特性
1>波的振幅和传播因子
传播因子:
£
倍波为均匀平面波(行波),振幅:
E严蚯着波传播G增加),振幅不斷减小.
.5
2.幅度a子和相位因子
O只影响波的振幅,故称酣衰减因子;
0只影响波的相位》故称为相位因子;
其意义
与k相同,即为损耗媒质中的波数「
蠢相位速度(波速)
在理想媒质中:
V=kJ"
尸n在损耗媒质中:
"
p=乡
彳民明显:
损耗媒质中波的相速与波的频率有关。
色散现象:
波的传播速度(相速)随频率改变而改变的现象.具有色散效应的波称为色散波.
结论:
导电媒质(损耗媒质)中的电磁波为色散波.
15.根据电荷守恒原理推导时变场中的电流连续性方程(仅供参考)
电谕,釣龙集代方翘和價击电疗泉「T-员F靛蟻:
S网
左孕林内任坡一时洽山如S,观I牡腹船:
卅卄左秤,单-他时间山;
出合的面5内就出的电亂’啓定尊于血同一耐间内[31含悄画S丽他陶的巾胡时咸9*.也就忌-丽的天系,必織我d
JcLS■-芽,(10-5}
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m定电液.就总賞电流:
场不殖时冋支比的电凉-电流场不的吋I可空化,就嗟贞电潦场中的电荷分布也不随时间变牝.由分布彳4迪时冋变亿的电右挣T激安們电场,称为忸定庖场.匪您慎定m场中中一简分布人融时河变化T电流连续件方軽U0・5”0忙H育卜厅的闿龙
^7djr=o,(iio-7}
上式就是恒定电谎篥件的积分形•心血式口0⑹叩:
惰列恒定电流条附的版并形犬
V>
=0,(10-8)
帕M电流条眸表叭在怛宦电渝场中妙过任盘闭合曲同附匕:
佥必竽r零.这也去示,无论引介turns取在何处,凡是風爆■扯穿人的电流饯祁必址尿另-WN-.所儿们工电流场的电流线必定星-弘尽悒接的冈合曲线’
上山昕』宜的怖記屯场,能由运动的【打分布干陆时间空化的屯荷吟i弱处G齐隹迺从泾斯定理川环路宦巡方血.慣疋电场习翹电场具石料同WflJ贞…听以朗者世称之为K侖电场。
16.为什么在静电场分析时,考虑电介质的作用?
极化
(P77
当一块电介质受外电场的作用而极化后,就等效为真空中一系列电偶极子。
介质产生的附加电场,实质上就是这些电偶极子产生的电场。
(P31)
17.在线性媒质中,连个线圈之间的互感系数与哪些因素有关?
互感的大小也取决于回路的尺寸、形状以及介质的磁导率和回路的匝数。
四、选择
1.静电场中带有b的无限大平面,在其周围空间的E与该点至平面距离r的关系是
A.与r成正比B.与r成反比C.与r平方成反比D.与r无关
C
2.矢量磁位A的旋度,等于()
A.HB.BC.JD.E
B课本59页
3.
()
D.磁偶极子
磁介质在外部磁场作用下,在介质内部出现
A.自由电流B.极化电流C.运流电流
D课本64页
4.恒定电流电场的J与E的一般关系式是(
A.
yJ
yE
丫(E+局外)丫-E局外)
E=
B.J=
C.J=
D.J=
B课本53页
5.平行板电容器极板间电介质有漏电时,则在其介质与空间分界面处
A.E连续
B.D连续
C.J的法线分量连续
D.J连续
C(这个不是很确定,可参考课本51页)
6.同轴电感导体间的电容,A减小B增大
7.运流电流是由下列(AA真空中自由电荷C导体中的自由电荷移动
当其电介质增大时,则电容(
)
B
不变
B)
D按e的指数变化
电介质中极化电荷移动磁化电流移动
8.由S的定义,可知S的方向(A与E相同B与E垂直C旋定理
9.磁介质中的磁场强度由(CA自由电流B束缚电流
10.时变场中如已知动态位A和
AB只由A确定,与书无关
D
与H垂直D与E和H均垂直且符合右手螺
)产生。
C磁化电流D运流电流
A贝U由与B和E的关系式可知(D)。
BB和E均与A、A有关
DE与A和书有关,B只与A有关
CE只与书有关,B只与A有关11静电场中试验电荷受到的作用力与试验电荷量成(A)关系
A正比B反比C平方D平方根
12导体在静电平衡下,其内部电场强度(B)
A常数B为0C不为0D不确定
13极化强度与电场强度成正比的电介质,称为(C)电介质
A均匀B各向同性C线性D可极化
14均匀导电媒质的电导率,不随(B)变化
A电流密度B空间位置C时间D温度
15交变电磁场中,回路感应电动势与材料电导率(D)
A成正比B成反比C成平方关系
16磁场能量存在于(A)区域。
A.磁场B.电流源
17真空中均匀平面波的波阻抗为(D
D无关
C.电磁场耦合D.
电场
D.377
A.237QB.337QC.277Q
18.磁感应强度与磁场强度的一般关系为(C)
A.H=uBB.H=卩0BC.B=卩HD.B=
19磁场B中运动的电荷会受到洛仑磁力F的作用F与B(C)
A.同向平行B.反向平行C.相互垂直D.
20.相同尺寸和匝数的空心线圈电感()有铁心线圈的电感。
A.小于B.等于C.大于D不一定
21.静电场中以D表示的高斯定理,其积分式中的总电荷应包括(A整个场域的自由电荷B整个场域中的自由电荷和极化电荷
卩0
无确定关系
(A)
D)
C仅由闭合面所包的自由电荷D仅由闭合面所包的自由电荷和极化电荷
22.两个平行输电线之间的电感,当线间距离减小时,其单位长度的电感将(D)
A增大B减小C不变D增大很多
23.两种不同导电媒质分界面处,电流密度J的法线分量(A)A一定连续B一定不连续C满足一定条件时连续D恒为零
24.已知B=(2Z—3y)ex+(3x—Z)ey+(y—2x)ez,则相应的J等于(D)
A(—2ex—4ey—6ez)B(2ex+4ey+6ez)
C(2ex+4ey+6ez)D(2ex+4ey+6ez)—
25.
C)
时变电磁场的电磁感应定律微分表达式,当媒质静止时(
BBB
ABJBE——CE——DE——ttt
26.由破音廷矢量的量纲单位瓦每米,由此看出他具有的物理概念是(A)
A,功率流的面密度B电磁场能量的体密度
C,电磁场中消耗的总功率D电磁场的总功率
27.物质平面电磁波在导体煤质中传播时,其衰减系数与下述的物理量有关(C)
ABCD
28.在电场的作用下,电偶极子将发生(D)----P29[答案不确定,个人观点]A平移B振荡C极化D偏移
29.在相同的场源作用下,电解质中的电场强度是真空电场强度的(A)
30.对于良导体,其透入深度d为(B)
Ad=aBd=1/a
Dd=lna
Cd=1/(lna
五、计算题
例5-8
例6-8
例6-10
- 配套讲稿:
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- 电磁场 试题 答案