2018年电子科技大学电子工程学院813电磁场与电磁波考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1. 某线极化波由空气中斜入射到与无损耗介质(
使反射波振幅为零,则入射波的极化方式是_____入射角=_____。
【答案】平行极化;
【解析】题目中“反射波振幅为零”,说明该电磁波入射时发生全透射现象,只有平行极化波以布儒斯特角入射时,才会发生全透射,因此该入射波的极化方式为平行极化,入射角等于布儒斯特角,即
2. 磁介质中恒定磁场的基本方程为:_____。 【答案】
3. 电偶极子天线的方向性函数是_____。
【答案】sin θ
4. 在理想导体与介质分界面上,法线矢量由理想导体2指向介质1,则磁场满足的边界条件:_____, _____。 【答案】
)的分界平面上。如要
二、判断题
5. 在静电场中,A 、B 两点的电位为
( )
【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。
6. 应用分离变量法求解电、磁场问题时,要求整个场域内媒质必须是均匀、线性的。( ) 【答案】
7. 发生全反射时,透射系数t 不一定等于零。( )
【答案】√
【解析】①在对理想导体平面垂直入射时,发生全发射,易知
第 2 页,共 43 页 正电荷由A 移动到B 的过程中,电场力作正功。②在对理想介
质分界面斜入射时,当入射角大于临界角时,也会发生全反射,此时由菲浬耳公式得到不等于0, 在透射媒质中同样存在着透射波,透射波仍然是沿分界面方向传播,但振幅沿垂直于分界面的方向上按指数规律衰减,因此这种透射波主要分布在分界面附近,故称为表面波。
8. 恒定电场中理想导体内的电场强度为零。( ) 【答案】
三、简答题
9. 时谐电磁场的复矢量是真实的场矢量吗?引入复矢量的意义何在?
【答案】复矢量并不是真实的场矢量,真实的场矢量是与之相应的瞬时矢量。
引入复矢量的意义在于在频率相同的时谐场中可很容易看出瞬时矢量场的空间分布。
10.试根据图1中感应面电流方向画出磁力线,并标出防线(写明判断依据)。
图1
【答案】由可知,磁场垂直于电流线;又由可知,磁力线为闭合线,磁力线的方向与电流呈右手螺旋关系,故磁力线及方向如图2所示。
图2
11.什么是静态场的边值问题?用文字叙述第一类、第二类及第三类边值问题。
【答案】静态场的边值型问题是指已知场量在场域边界上的值,求场域内的场分布问题。 第一类边值问题:已知位函数在场域边界面S 上各点的值,即给定
题:已知位函数在场域边界面S 上各点的法向导数值,即给定
第 3 页,共 43 页 第二类边值问
第三类边值问题:已知一部分边界面
法向导数值,即给定上位函数的值,而在另一部分边界上已知位函数的
12.什么是反射系数?什么是驻波系数和行波系数?
【答案】传输线上某点的反射波电压与入射波电压之比,定义为该点的电压反射系数。
传输线上电压最大值与电压最小值之比称为电压驻波系数;传输线上电流最大值与电流最小值之比,称为电流驻波系数,且电压驻波系数和电流驻波系数大小相等、符号相反,统称为驻波系数。
驻波系数的倒数为行波系数。
13.发生全反射时,透射媒质中是否存在电磁波?其特性是什么?
【答案】(1)透射媒质中仍存在透射波。
(2)透射波的特性:①透射波沿分界面方向传播;②振幅在垂直于分界面的方向上按指数规律衰减,即透射波主要存在于分界面附近。
14.你理解均匀媒质与非均匀媒质、线性媒质与非线性媒质、各向同性与各向异性媒质的含义吗?
【答案】均匀媒质是指介电常数或磁介质磁导率处处相等,不是空间坐标的函数。 非均匀媒质是指介电常数或磁介质的磁导率是空间坐标的标量函数。 线性媒质是与的大小无关,反之为非线性媒质。 与的方向无关, 是标量,D (B )和E (H )的方向相同。各向同性媒质是指各向异性媒质是指D (B )和E (H )的方向相同。
15.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义?
【答案】位移电流位移电流产生磁效应代表了变化的电场能够产生磁场,使麦克斯韦能够预言电磁场以波的形式传播,为现代通信打下理论基础。
16.趋肤深度是如何定义的?它与衰减常数有何关系?
【答案】趋肤深度定义为电磁波的幅值衰减为表面值的(或)时,电磁波所传播的距离,在工程上常用趋肤深度来表征电磁波的趋肤程度。趋肤深度与衰减常数成反比。
四、综合题
17.证明通过任意闭合曲面的传导电流和位移电流的总量为0。
【答案】根据麦克斯韦方程,有
两边同时取散度
由于则
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