2018年延安大学物理与电子信息学院835电磁场与电磁波考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 平行极化波斜入射到理想导体表面上时,理想导体外面的合成波具有什么特点?
【答案】平行极化波斜入射到理想导体表面上时,理想导体外面的合成波的特点: ①合成波是沿平行于分界面的方向(即x 方向)传播的TM 波,其相速为:
②合成波的振幅在垂直于导体表面的方向(即方向)上呈驻波分布,而且合成波磁场在
处达到最大值。
③合成波是非均匀平面波。
2. 什么是均匀平面波?
是否是均匀平面波?
所给的
【答案】
等相面与等幅面重合且为平面的波称为均匀平面波。而所给的电磁波不是均匀平面波。
3. 什么叫截止波长?为什么只要与截止之间的临界状态,
即由对应的波长称为截止波长。
由
于只有在
时才能存在导行波,则
由
或
可知,此时
应有
电磁波其等幅面为z=常数的平面,等相面为z=常数的平面,虽然它们都为平面,但并不重合,因
的波才能在波导中传输?
【答案】导行波系统中,对于不同频率的电磁波有两种工作状态一一传输与截止。介于传输
所确定的状态,该状态所确定的频率称为截止频率,该频率所
即
所以,只有的电磁波才能在波导中传输。
4. 波导可否有一个以上的截止频率?波导的截止频率取决于什么因素?
【答案】可以。波导的截止频率取决于波导尺寸、模式序号以及波导中填充的介质。
5. 分别写出已知终端电压、电流和已知始端电压、电流条件下均匀传输线上的电压、电流分布。
【答案】已知始端电压
及电流条件下的电压、电流分布
为特性阻抗。
简写形式:
已知终端电压
及电流条件下的电压电流分布:
简写形式:
二、计算与分析题
6. 图1所示空气中有两根半径均为,其轴线间距离为d (d>2a)的平行长直圆柱导体,设它们单位长度上所带的电荷量分别为(2)圆柱导体面上的电荷面密度
若忽略端部的边缘效应,试求 值。
(1)圆柱导体外任意点p 的电场强度E 的电位φ的表达式;
图
1
图2
【答案】⑴
以y 轴为电位参考点,则
(2)
7. 由半径为a 的两圆形导体平板构成一平行板电容器,间距为d ,两板间充满介电常数为导率为的媒质,如图所示。设两板间外加缓变电压平均功率。
电
略去边缘效应,试求:(1)电容
器内的瞬时坡印廷矢量和平均坡印廷矢量;(2)证明进入电容器的平均功率等于电容器内损耗的
图
【答案】(1)平行板电容器中的电场为由此可知,产生的位移电流密度为产生的传导电流密度
由柱面对称性知,两板间的磁场只有分量,且在以轴为中心、为半径的圆周上处处相等。 于是由
可得到
于是
瞬时坡印廷矢量为
平均坡印廷矢量为:
(2)损耗功率瞬时值P 为
平均损耗功率
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