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2017年南开大学电子信息与光学工程学院电子与通信工程(085208)上机测试之电磁学考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 一个右旋圆极化波垂直入射到两种媒质分界面上,其反射波是什么极化波?

【答案】右旋圆极化。

2. 知道圆极化波是左旋还是右旋有何意义?如何判别圆极化波是左旋还是右旋?

【答案】一个圆极化天线只能接受或发射与它极化旋转方向相同的圆极化波,因此需要知道极化波是左旋还是右旋。

电场矢量末端轨迹为圆称为圆极化波,电场矢量末端在圆周上的运动方向与波的传播方向满足左手螺旋定则为左旋极化波,电场矢量末端在圆周上的运动方向与波的传播方向满足右手螺旋定则为右旋圆极化波。

3. 什么是电磁波的色散? 简要说明电磁波在导电媒质中传播时,产生色散的原因及特点。

【答案】电磁波的色散是电磁波的相速随频率变化;电磁波在导电媒质中传播时,产生色散的原因是由于导电媒质的等效介电常数随频率变化,从而引起的电磁波的色散;特点是:频率增加,相速增加,是非正常色散。

4. 简述集总参数电路和分布参数电路的区别。

【答案】集总参数电路和分布参数电路的区别主要有:

(1)集总参数电路上传输的信号的波长远大于传输线的几何尺寸;而分布参数电路上传输的信号的波长和传输线的几何尺寸可以比拟;

(2)集总参数电路的传输线上各点电压(或电流)的大小与相位可近视认为相同,无分布参数效应;而分布参数电路的传输线上各点电压(或电流)的大小与相位均不相同,呈现出电路参数的分布效应。

5. 坡印廷矢量是如何定义的?它的物理意义是什么?

【答案】坡印廷矢量

其方向表示能量的流动方向,大小表示单位时间内穿过与能量流动方向相垂直的单位面积的能量。

6. 简要说明行波、驻波、行驻波之间的区别。

【答案】行波的振幅不变,其驻波比为1; 驻波的振幅最小值是零,其驻波比为无穷大;行驻波是行波与纯驻波的叠加,其振幅最小值非零,驻波比在1到无穷大之间。

二、计算与分析题

7. 矢量(1)(2)【答案】⑴(2) 8 已知.频率化波,在(1)

的值。

(2)反射系数

区域中媒质1的

时入射波电场振幅为

区域中媒质2的试求:

的均匀平面波从媒质1垂直入射到分界面上。设入射波是沿x 轴方向的线极

(3)媒质1的电场(4)媒质2的电场(5)

【答案】(1)由题可知,

时,媒质1中的磁场

(2)由题可知,

则反射系数(3)电场方向为

(4)由题可知

(5)

时,

9. 半径分别为

球心距为

的两球面之间有密度

为的均匀电荷分布,球

的体电荷,这样,

半径为的球面内任何一点的电场强度。

【答案】为了使用高斯定理,再半径为b 的空腔内分别加上密度为的电场分别由高斯定理计算。 正电体在空腔内产生的电场为

负电体在空腔内产生的电场为

单位向量

分别以大小球体的球心为球面坐标的原点,考虑到

最后得到空腔内的电场为

任何一点的电场就当于带正电的大球体和一个带负电的小球体共同作用的结果。正负电体所成生