2018年重庆邮电大学光电工程学院809电磁场与电磁波考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1． 若密绕的线圈匝数为则产生的磁通为单匝时的_____倍，其自感为单匝的_____倍。 【答案】
2． 电偶极子的辐射功率和辐射电阻之间的关系式为_____。当电偶极子上的电流不变，其电长度增加2倍时，辐射电阻增加_____倍。 【答案】
【解析】电偶极子的辐射功率等于平均坡印廷矢量在任意包围电偶极子的球面上的积分，即
。 电偶极子的辐射功率与电长度有关成正比。当电长度增加2倍时，增加4倍。
此电阻称为辐射
我们可以将辐射出去的功率在一个电阻上消耗的功率来模拟电阻，即所以电偶极子的辐射电阻为
3． 磁导率和介电常数分别为和的均匀媒质中的均匀平面波是指_____为平面，且面上电磁场的幅度处处都_____，仅沿着_____方向变化的电磁波。均匀平面波的电场和磁场在方向上相互_____，电场和磁场的比值等于_____。
【答案】与波传播方向垂直的无限大平面；相等；传播；垂直；波阻抗
【解析】所谓均匀平面波，是指电磁波的场矢量只沿着它的传播方向变化，在与波传播方向垂直的无限大平面内，电场强度和磁场强度的方向、振幅和相位都保持不变。理想介质中的均匀平面波的传播特点有： ①电场、磁场与传播方向之间相互垂直，是横电磁波（TEM 波）；
②电场与磁场的振幅保持不变；
③波阻抗为实数，电场与磁场同相位；
④电磁波的相速与频率无关；
⑤电场能量密度等于磁场能量密度。
电场的振幅与磁场振幅之比，具有阻抗定的量纲，称为波阻抗，即
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4． 已知磁导率为的均匀介质中存在恒定（稳恒）磁场分布示成_____上磁化电流体密度
【答案】可以表示成_____。 则介质中的电流体密度可以表
【解析】由恒定（稳恒）磁场的旋度公式以及
得到
易得到；
由安培环路定理的微分形式
将第一问答案代入，
即可得到即为所求
二、选择题
5． 恒定电场中，流入或流出闭合面的总电流等于（ ）。
A. 闭合面包围的总电荷量
B. 零
C. 总电荷量随时间的变化率
【答案】B
6． 电磁波在导电媒质中传播时，电场能量密度（ ）磁场能量密度。
A. 小于
B. 等于
C. 大于
【答案】A
7． 单元偶极子的远区电场相量形式为因此该电磁波为（
A. 均匀平面波
B. 均匀球面波
C. 非均匀球面波
【答案】C
8． 与自由空间相比，在导电媒质中电磁波的波长（ ），相速（ ）。
A. 变长，减慢
B. 不变，不变
C. 变短，减慢
【答案】C
三、简答题
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9． 试述天线近区和远区的定义。
【答案】近区也称菲涅耳区，电场有显著的径向分量，功率流不沿径向，方向图与距离相关；远区也称夫琅和费区，场分量在与辐射方向垂直的横向截面内，功率流沿径向向外。
10．均匀平面波向理想导体表面垂直入射时，理想导体外面的合成波具有什么特点？
【答案】均匀平面波向理想导体表面入射时，理想导体外面的合成波具有特点如下：
合成波电场和磁场的驻波在时间上有的相移，
在空间上也错开了且在导体边界上，电场为零。驻波的坡印廷矢量的平均值为零，不发生电磁能量的传输过程，仅在两个波节之间进行电场能量和磁场能量的交换。
11．电磁波的相速是如何定义的？自由空间中相速的值为多少？
【答案】电磁波的等相位面在空间中的移动速度，称为相位速度，简称相速，在自由空间中 相速的值为
12．分别定性说明均匀平面波在理想介质中、导电媒质中的传播特性。
【答案】（1）理想介质中的均匀平面波的传播特点：
①电场、磁场与传播方向之间相互垂直，是横电磁波（TEM 波）；
②无衰减，电场与磁场的振幅不变；
③波阻抗为实数，电场与磁场同相位；
④电磁波的相速与频率无关，无色散；
⑤电场能量密度等于磁场能量密度，能量的传输速度等于相速。
（2）导电媒质中均匀平面波的传播特点：
①电场强度E 、磁场强度H 与波的传播方向相互垂直，是横电磁波（TEM 波）；
②媒质的本征阻抗为复数，电场与磁场相位不同，磁场滞后于电场角；
③在波的传播过程中，电场与磁场的振幅呈指数衰减；
④电磁波的相速不仅与媒质参数有关，而且与频率有关（有色散）；
⑤平均磁场能量密度大于平均电场能量密度。
13．
传输线特性阻抗的定义是什么？输入阻抗的定义是什么？分别写出终端短路、终端开路
及（负载阻抗等于特性阻抗）时的无耗均匀传输线的输入阻抗。
【答案】传输线的特性阻抗定义为传输线上入射行波电压与入射行波电流之比，只取决于传输线的形状、尺寸、介质。
传输线上任意一点总电压与总电流之比称为该点的输入阻抗。
终端短路线的输入阻抗
终端开路线
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