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2017年西南科技大学电磁场与电磁波复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 在导电媒质中均匀平面波的电场与磁场是否同相位?

【答案】在导电媒质中,磁场与电场的相位不同。

2. 知道圆极化波是左旋还是右旋有何意义?如何判别圆极化波是左旋还是右旋?

【答案】一个圆极化天线只能接受或发射与它极化旋转方向相同的圆极化波,因此需要知道极化波是左旋还是右旋。

电场矢量末端轨迹为圆称为圆极化波,电场矢量末端在圆周上的运动方向与波的传播方向满足左手螺旋定则为左旋极化波,电场矢量末端在圆周上的运动方向与波的传播方向满足右手螺旋定则为右旋圆极化波。

3. 圆极化波以布儒斯特角入射到两种非磁性媒质分界面上时,其反射波和透射波分别是什么极化波?

【答案】圆极化波以布儒斯特角入射到两种非磁性媒质分界面上时,其反射波和透射波都是直线极化波。

4. 磁化强度是如何定义的? 磁化电流密度与磁化强度有什么关系?

【答案】单位体积内分子磁矩的矢量和称为磁化强度。 磁化电流体密度与磁化强度:磁化电流面密度与磁化强度:

5. 安培环路定理应用到时变场时会出现什么矛盾?这一矛盾又是如何解决的?

【答案】安培环路定律应用到时变场时出现的矛盾是,:违背了电荷守恒定律。位移电流的引入解决了这一矛盾,揭示了在时变场下,只有传导电流和位移电流之和才是连续的。

6. 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:相位都不相等时,构成椭圆极化波。

时,其合成波为圆极化波;当电场的两个分量的振幅和

二、计算与分析题

7. 证明:均匀平面波从本征阻抗为的无耗媒质垂直入射至另一种本征阻抗为无耗媒质的平面上,两种媒质中功率密度的时间平均值相等。 【答案】设平面波的传播方向为因为,

所以

媒质中功率密度的平均值为:

又因为故有得

将即

代入上式可得

则煤质中的功率密度平均值为

两种媒质中功率密度的时间平均值相等。

8. 真空中一平面电磁波的电场强度矢量为(1)此电磁波是何种极化?旋向如何? (2)写出对应的磁场强度矢量。

【答案】此电磁波的x 分量的相位滞后y 分量的相位,且两分量的振幅相等,故此波为左旋面极化波。其对应的磁场强度矢量为

9. 按要求完成下列题目 (1)判断矢量函数

(2)如果是,求相应的电流分布。 【答案】(1)根据散度的表达式

将矢量函数右代入,显然有

是否是某区域的磁通量密度?

故该矢量函数为某区域的磁通量密度。 (2)电流分布为:

10.在相对介电常数损耗角正切值为的非磁性媒质中,频率为均匀平面波沿方向传播。

(1)求波的振幅衰减一半时,传播的距离; (2)求媒质的本征阻抗、波的波长和相速; (3)设在

处的

写出的表达式。

【答案】(1)由

可得,

解得 并且,由于

所以该媒质在

可视为弱导电煤质,故衰减常数为

所以

由此可知当波的振幅衰减一半时,传播的距离为

(2)对于弱导电媒质,本征阻抗为

相位常数为

波长为

相速为

(3)根据题目中给出的在

处,

的表达式可得到,

方向极化的