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2018年电子科技大学自动化工程学院813电磁场与电磁波考研仿真模拟五套题

  摘要

一、填空题

1. 平面电磁波在的传播速度

_____。 【答案】

2. 在解析法求解静态场的边值问题中,_____法是求解拉普拉斯方程的最基本方法;在某些特定情况下,还可用_____法求拉普拉斯方程的特解。

【答案】分离变量;镜像

3. 已知均匀平面电磁波的电场强度矢量为

_____方向传播的_____极化波。

【答案】z 轴负方向;左旋椭圆

4. 均匀平面电磁波由空气中垂直入射到与无损耗介质(

面上时,反射系数=_____, 折射(透射)系数=_____。 【答案】

折射系数

)的分界平由此可知,该平面电磁波是沿在的电介质中传播时,传播速度则为【解析】均匀平面波对分界平面的垂直入射时的反射系数,当 时可变形为

二、判断题

5. TEM 波一定是均匀平面波。( )

【答案】×

【解析】横电磁波(TEM )波是指纵向场分量既无电场也无磁场,电场。磁场只有横向分量;而均匀平面波是指等相位面为平面,面上各场分量处处相等的电磁波。均匀平面波一定是横电磁波(TEM ), 而横电磁波(TEM )不一定是均匀平面波。

6. 泊松方程适用于有源区域,拉普拉斯方程适用于无源区域。( )

【答案】×

7. 为了简化空间电位分布的表达式,总可以将电位参考点选择在无穷远处。( )

【答案】×

【解析】电位的参考点一般选择在无穷远处,具体情况不同,选择的参考点有所不同。

8. 在静电场中,A 、B 两点的电位为正电荷由A 移动到B 的过程中,电场力作正功。( )

【答案】√

【解析】静电场中,正电荷由电势高的点移动到电势低的点,其电势能降低,电场力做正功。

三、简答题

9. 无耗传输线有哪三种工作状态?分别对应哪种终端负载情况?

【答案】行波状态,驻波状态和行驻波状态;分别对应匹配负载,终端短路、开路或纯电抗负载,任意负载。

10.写出三个可传输TEM 波的系统。

【答案】(1)同轴线;(2)平板波导;(3)平行双线等双导体系统。

11.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。

12.什么是驻波?它与行波有何区别?

【答案】频率和振幅均相同,振动方向一致,传播方向相反的两列波叠加后形成的波叫驻波。行波在介质中传播时,其波等相面随时间前移,而驻波的波形不向前推进。

13.何谓对称天线?试画出半波对称天线E 面和H 面的方向图。

【答案】两部分长度相等而中心断开并接以馈电的导线,可用作发射和接收天线,这样构成的天线叫对称天线。半波对称天线的E 面和H 面的方向图如图所示。

图(a )为E 面的方向图;图(b )为H 面的方向图。

14.什么是相位匹配条件? 【答案】称为分界面上的相位匹配条件。

15.两个互相垂直的线极化波叠加,在什么条件下,分别是:(1)线极化波;(2)圆极化波;(3)椭圆极化波?

【答案】两个相互垂直的线极化波叠加时,当它们的相位相同或相差Ji 的整数倍时,是线极化波;当它们的振幅相等且相位差为:时,其合成波为圆极化波;当电场的两个分量的振幅和相位都不相等时,构成椭圆极化波。

16.简述平面电磁波在媒质分界面处的反射现象和折射现象满足的斯耐尔(Snell )定律;并具体说明什么条件下发生全反射现象,什么是临界角,给出临界角的计算公式。

【答案】(1)斯耐尔(Snell )定律:

①反射线和折射线都在入射面内;

②反射角等于入射角,即

的折射率之比,即(2)全反射现象:

①理想导体全反射。在电磁波入射到理想导体表面时,由理想导体表面切向电场为零的条件,反射系数为±1, 称为理想导体全反射现象;

②理想介质全反射。当电磁波由光密介质入射到光疏介质时,由于

当入射角

增加到某一个角度时,折射角就可能等于根据斯耐尔定律有因此,在时,就没有式中 ③折射角的正弦值与入射角的正弦值之比等于入射波所在的媒质的折射率与折射波所在媒质向介质2内传播的电磁波存在,即发生全反射现象。 能使 的入射角称为临界角,有:

四、综合题