電磁場與電磁波48學(xué)時考試復(fù)習

1、、基本概念；電場強度、磁場強度、坡印廷向量、電位、極化強度、電通量密度、磁化強度、電感、能量密度、介電常數(shù)、電偶極矩2解釋名詞：散度、旋度、電場強度、傳導(dǎo)電流、位移電流、電位、梯度、電偶極子、磁偶極子、束縛電 荷、束縛電流、極化強度、磁化強度、電容、電感、互感、能量密度、恒定電場、等位面、 漏電流、鐵磁物質(zhì)、磁通、坡印廷向量、理想導(dǎo)體、理想介質(zhì)3.主要內(nèi)容：電場、磁場邊界條件；電場與電位的關(guān)系；真空中的電場；介質(zhì)中的電場；真空中的磁場； 介質(zhì)中的磁場；高斯定律；安培環(huán)路定律；同軸電纜中電場磁場計算；磁通量的計算；直導(dǎo) 線對線框的作用力；同軸線電容、漏電流、電導(dǎo)計算；復(fù)坡印廷向量，坡印廷向量平均

2、值；二、填空題： 電場的最基本特征就是電場對運動或靜止的電荷都有作用力。 .在靜電場中，導(dǎo)體內(nèi)電場等于, 導(dǎo)體是體， 導(dǎo)體表面是，電力線于導(dǎo)體表面。而在恒定電場中，導(dǎo)體內(nèi)部可能存在。 在恒定電場中有 / E * ds =0,它說明在均勻內(nèi)部雖然有恒定電流，但沒有s_，恒定電荷只能分布在導(dǎo)體。 在導(dǎo)電媒質(zhì)中，平均磁能密度比平均電能密度。這正是由于6工0所引起的所致，因為它激發(fā)了附加。 .全電流包括、和。 當磁力線從進入到時，一側(cè)的B于分界面。 .介質(zhì)在外電場作用下，內(nèi)部的形成，對外呈,從而改變了原來的。一、判斷與選擇（判斷題正確時在括號內(nèi)打"，錯題打X,選擇題直接選）（分）（1）電場強

3、度相同的地方電位也一定相等。（）（2）電力線與磁力線在任何情況下都相互垂直（） 電感的大小由流過導(dǎo)體的電流確定。（）（4）電場磁場在通過不同媒質(zhì)界面會發(fā)生突變。（）（5）任意時變電磁場在空間都形成電磁波。（）（6）電場強度相同的地方電位不一定相等。（）（7）電容的大小由導(dǎo)體的電位確定。（）（8）在通電線圈旁放一銅塊，對線圈的自感幾乎無影響。（）（9）靜電場中放入導(dǎo)體將改變原電場分布（）（10）集膚深度越大，導(dǎo)體的導(dǎo)電性能越好（）（11）靜電場中若放入介質(zhì)，則原電場不會發(fā)生變化。（）（12）電位為零的導(dǎo)體都不帶電（）（13）靜電場中電場強度與導(dǎo)體表面處處垂直。（）(14) 恒定電場導(dǎo)體內(nèi)部沒有電

4、荷沒有電場()(15) 駐波不傳播實功率，只有虛功率即電磁場能量轉(zhuǎn)換，平均功率為零()(16) 靜態(tài)場中，如果邊界條件確定，則空間各處的場就唯一確定。()(17) 靜電場中導(dǎo)體和介質(zhì)都要受電場力的作用。(18) 用鏡像法分析穩(wěn)態(tài)電磁場的依據(jù)是唯一性定理()(19) 場強大的地方電位一定高()(20) 恒定電場中，已知在兩種不同媒質(zhì)的分界面上，E2平行于分界面，那么這兩種媒質(zhì)是：(a)cy 1=0,cy 2 工 0(b)cy 1>>cy 2(c)cy1 工 0,cy 2 工 0(25)導(dǎo)電媒質(zhì)中，電場與磁場能量密度的分布為：(a)(27) 靜電場是散度場，若電力線匯聚于某一點，說明此

5、點滿足：(a) ?E>0(b)?E<0(c)? E=0(28) 恒定磁場中，當磁場由鐵磁物質(zhì)進入非鐵磁物質(zhì)時，哪一側(cè)磁力線幾乎垂直于分界面.(a)鐵磁物質(zhì)一側(cè)(b)非鐵磁物質(zhì)一側(cè)(c)兩邊都是(30)靜電場是散度場，若電力線從某一點發(fā)散，說明此點滿足:(a)良導(dǎo)體一側(cè)(b)不良導(dǎo)體一側(cè)(c)兩邊都是電介質(zhì)對靜電場的影響是(a)加強(b)削弱(c)不影響導(dǎo)電媒質(zhì)中電場與磁場的相位關(guān)系為：(a)電場超前磁場 電力線指向(b)磁場超前電場(c)兩者同相(a)電位增加方向(b)電位減小方向(c)電位相等方向(a) ?E>0(b)?E<0(c)?E=0(31)恒定電場中，當電場由

6、良導(dǎo)體進入不良導(dǎo)體時，哪一側(cè)電力線幾乎垂直于分界面.(32)(33)(34)問答題：(每題 分) 試從麥氏方程組說明空間電磁波是如何形成的? 同軸電纜在高壓被擊穿時，先從何處被擊穿？為什么？這種說法對嗎? .等位面上的電位處處一樣， 因此面上各處的電場強度也處處相同,為什么？ 當恒定電流通過電導(dǎo)率不同的兩相鄰的導(dǎo)電媒質(zhì)時，其分界面上有無電荷分布？為什么？ .試問為什么電磁波在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播時會產(chǎn)生色散？ 任意極化的均勻平面波斜入射到兩種媒質(zhì)分界面時，若媒質(zhì)2為理想導(dǎo)體，試問在媒質(zhì)1中合成場有什么特點？ 導(dǎo)電媒質(zhì)中磁場能量密度和電場能量密度哪個大？為什么？ .簡答均勻平面波在理想介質(zhì)中傳播時有什

7、么特點？ .試述均勻平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播時，有什么特點? 恒定電場中，在下列不同情況的邊界條件：(1) 電導(dǎo)率相差極大的兩導(dǎo)電媒質(zhì)(2) 導(dǎo)電媒質(zhì)與理想介質(zhì)的分界面(3) 兩種非理想媒質(zhì)的分界面試問在什么情況下，在分界面的那一側(cè)，電場強度線近似垂直于分界面？在什么情況下平行與分界面，為什么？11. 在時變電磁場中，判斷一種媒質(zhì)是否屬于良導(dǎo)體的條件是什么？12. 束縛電荷與自由電荷有何不同？13. 靜電場中的導(dǎo)體有什么特點？14. 用微波爐加熱食品時，能用金屬作容器嗎？為什么？15. 在理想介質(zhì)與理想導(dǎo)體的分界面上電場和磁場的場矢量有什么特點？16. 恒定電場中，不同電導(dǎo)率的物質(zhì)分界面上有無電

8、荷？為什么？17進行衛(wèi)星通信時，對電磁波頻率的要求是什么？為什么？18. 為什么用良導(dǎo)體可進行電磁波的屏蔽？19. 為什么用微波爐加熱食品時，食品被加熱了但容器卻不會被燒壞？20. 當電力線從良導(dǎo)體一側(cè)進入到不良導(dǎo)體一側(cè)時，不良導(dǎo)體一側(cè)的電場如何分布？為 什么？21. 當磁力線從非鐵磁物質(zhì)一側(cè)進入到鐵磁物質(zhì)一側(cè)時，非鐵磁物質(zhì)一側(cè)的磁場如何分布，為什么？三、(20分)設(shè)同軸線的內(nèi)導(dǎo)體半徑為a,外導(dǎo)體內(nèi)半徑為b,它們都是理想導(dǎo)體，兩導(dǎo)體間的媒質(zhì)參數(shù)為£和卩，(T =0。如在內(nèi)外導(dǎo)體間加電壓U時，流過內(nèi)外導(dǎo)體的電流為I (者方向相反)。試利用坡印廷矢量，證明內(nèi)外導(dǎo)體間向負載傳送的功率為UI

9、。1Q7四、 計算題(分)(基本常數(shù)；010(F/m)% = 4二10 (H/m)36兀(1) 判斷下列頻率下，海水屬于何種導(dǎo)體(二=4(s/m)；r =80)： f=10kHz f=100GHz f=3kHz f=30MHz(2) 設(shè)同軸線的內(nèi)導(dǎo)體半徑為a,外導(dǎo)體內(nèi)半徑為b,兩導(dǎo)體間充滿介電常數(shù)為£的理想介質(zhì)，如a在內(nèi)外導(dǎo)體間加電壓 U時，求介質(zhì)中的電場及單位長度的電容。(3) 一根無限長細導(dǎo)線與一個三角形導(dǎo)線框的一邊相互平行且在一個平面內(nèi)，如圖示。導(dǎo)體的試計算直導(dǎo)線與三角形導(dǎo)線框間的互感。(6) 已知內(nèi)半徑a(m),外半徑b(m)，長1(m)的同軸電纜，導(dǎo)體間媒質(zhì)電導(dǎo)率為1 (s/m):二；r導(dǎo)體間電壓為 u0，求：1?媒質(zhì)中電流密度和電場強度2.功率損耗和漏電阻3若b =0，媒質(zhì)介電常數(shù)為£，忽略邊緣效應(yīng)，求極間電 場強度和該電容器的電容。(7) 設(shè)同軸線的內(nèi)導(dǎo)體半徑為a,外導(dǎo)體內(nèi)半徑為b,它們都是理想導(dǎo)體，兩導(dǎo)體間的媒質(zhì)參數(shù)為£和卩，求：導(dǎo)體間的電場導(dǎo)體間的磁場坡印廷向量(8) 根無限長細導(dǎo)線與一個等腰三角形導(dǎo)線框的底邊相互平行且與三角形同在一個平面內(nèi)，如圖示。試計算直導(dǎo)線與三