2018年电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室813电磁场与电磁波[专业学位]考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 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
2. 写出下列两种情况下,介电常数为ε的均匀无界媒质中电场强度的量值随距离r 的变化规律:带电金属球(带电荷量为
【答案】
3. 平面电磁波在的传播速度
_____。 【答案】
4. 磁介质中恒定磁场的基本方程为:_____。 【答案】
在的电介质中传播时,传播速度则为_____; 无限长线电荷(电荷线密度为_____。 二、判断题
5. 电磁场是具有确定物理意义的矢量场,这些矢量场在一定的区域内具有一定的分布规律,除有限个点或面以外,它们都是空间坐标的连续函数。( ) 【答案】
6. 绝缘介质与导体分界面上,在静电情况下导体外的电力线总是垂直于导体表面的。( ) 【答案】
7. 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】×
8. 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】
三、简答题
9. 磁偶极子辐射场与电偶极子辐射场有哪些不同?分别画出它们E 面和H 面的方向图。
【答案】磁偶极子辐射场和电偶极子辐射场不同为:磁场极子的E 面方向图与电偶极子的H 面方向图相同,而H 面方向图与电偶极子的E 面方向图相同。
它们的E 面和H 面的方向图如图所示。
图
图(a )为磁偶极子的H 面方向图和电偶极子的E 面方向图;图(b )为磁偶极子的E 面方向图和电偶极子的H 面方向图。
10.矩形波导中的
和有何区别于联系?它们与哪些因素有关?
【答案】
相速其大于媒质中的光速,与波导的口面尺寸,电磁波的频率(或波长),波导中的媒质及媒质中的光速有关。 群速
媒质中的光速有关。
群速,相速,光速的关系是:
截止波长 其小于媒质中的光速,与频率,波导的口面尺寸,波导中的媒质及它与传输模式,波导的截面尺寸有关。
(4)波导波长
11.任意矢量场为它与工作波长(频率),截止波长有关。 写出其穿过闭合曲面S 的通量表达式,并讨论之。
通量表示在单位时间内流体从闭合曲面内流出【答案】穿过闭合曲面的通量表达式
曲面S 的正流量与从闭合曲面S 外流入内部的负流量的代数和,即净流量。
当
当表示流出多于流入,说明此时在S 内有正源;
则表示流入多于流出,此时在S 内有负源;
当则表示流入等于流出,此时在S 内无源。
12.什么是全反射现象?在什么情况下会发生全反射现象?如何计算全反射的临界角?
【答案】电磁波入射到两种介质的界面上时,透射波完全平行于分界面传播,这种现象叫全反射。 入射角大于等于临界角
临界角为:
13.写出坡印廷定理的积分形式并简要说明其意义。
【答案】(1)坡印廷定理的积分形式
式中,一一在单位时间内体积V 中所増加的电磁能量。
一一单位时间内电场对体积V 中的电流所作的功;对导电媒质,即为体积V 内总的
损耗功率。
一一单位时间内通过曲面S 进入体积V 的电磁能量。
(2)物理意义:在单位时间内,通过曲面S 进入体积V 的电磁能量等于体积V 中所增加的电磁场能量与损耗的能量之和一一能量守恒。
14.“如果空间某一点的电位为零,则该点的电场强度也为零”,这种说法正确吗?为什么?
【答案】不正确。因为电场强度大小是该点电位的变化率。
15.电容是如何定义的?写出计算电容的基本步骤。
【答案】两导体系统的电容为任一导体上的总电荷与两导体之间的电位差之比,即
基本计算步骤:
①根据导体的几何形状,选取合适坐标系; ②假定两导体上分别带电荷③根据假定电荷求出E ; ④由
⑤求出比值求得电位差; 和 其时,入射波被完全反射。
16,.研究宏观电磁场时常用到哪几种电荷分布模型? 有哪几种电流分布模型? 它们是如何定义的?
【答案】常用的电荷分布模型有体电荷、面电荷、线电荷和点电荷。
常用的电流分布模型有体电流模型,面电流模型和线电流模型。
它们是根据电荷和电流的密度分布来定义的。
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