2017年西安邮电大学电磁场与电磁波复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 简述色散效应和趋肤效应。
【答案】在导电媒质中，电磁波的传播速度（相速）随频率改变的现象，称为色散效应。在良导体中电磁波只存在于导体表面的现象称为趋肤效应。
2． 什么是电磁场的边界条件? 你能说出理想导体表面的边界条件吗？
【答案】把电磁场矢量E , D , B , H 在不同媒质分界面上各自满足的关系称为电磁场的边界条件。
理想导体表面上的边界条件为：
3． 简要说明电偶极子远区场的特性。
【答案】电偶极子远区场的特点：
（1）远区场是横电磁波，电场、磁场和传播方向相互垂直； （2）远区电场和磁场的相位相同；
（3）远区场电磁场振幅比等于媒质的本征阻抗，即（4）远区场是非均匀球面波，电磁场振幅与1/r成正比； （5）远区场具有方向性，按sin θ变化。
4． 写出麦克斯韦方程组的微分形式，讨论时变电磁场的特点，并且说明麦克斯韦方程组的意义所在。
【答案】麦克斯韦方程组：
时变电磁场的特点：①不仅电荷激发电场、电流激发磁场，变化的电场和磁场互为激发源； ②电场和磁场不再相互独立，它们构成一个不可分离的整体。
麦克斯韦方程组的意义：通过引入位移电流，构成了完整的麦克斯韦方程，由于空间任意点的电磁场扰动都会激发起新的扰动，从而形成电磁扰动的传播，所以方程本身则预言了电磁波的存在。
5． 在保持磁链不变的条件下，如何计算磁场力？若是保持电流不变，又如何计算磁场力呢？两种条件下得到的结果是相同的吗？
【答案】
两种情况下求出的磁场力是相同的。
6． 均匀平面波垂直入射到两种理想媒质分界面时，在什么情况下，反射系数大于0? 在什么情况下，反射系数小于0?
【答案】均匀平面波垂直入射到两种理想媒质分界时，当当
时，反射系数
时，反射系数
二、计算与分析题
7． 理想介质（参数为瞬时值表达式为
试求：
（1）该理想介质的相对介电常数； （2）与
相伴的磁场
（3）该平面波的平均功率密度。 【答案】（1）由电场瞬时表达式可知： 角频率又因为
根据条件可得
可求得该理想介质的相对介电常数
（2）与电场相伴的磁场表达式为
（3）电场矢量E 写成复数形式为
磁场矢量H 写成复数形式为
该平面波的平均功率密度由平均坡印廷矢量来表示
）中有一均匀平面波沿x 方向传播，已知其电场
波数相速
因此其平均功率密度为沿x 轴正方向。
8． 一个线极化均匀平面波从自由空间斜入射到入射波的电场与入射面的夹角为
试求：
（1）入射角为何值时，反射波为垂直极化波？ （2）此时反射波的平均功率是入射波的百分之几？
【答案】（1）由已知条件可知，入射波中包括垂直极化分量和平行极化分量，且两分量的大小相等，为
的理想介质分界面上，如果
当入射角等于布儒斯特角时，平行极化波将无反射，反射波中就只有垂直极化分量。
（2）当
：时，垂直极化分量的反射系数为
故反射波的平均功率密度为
\
而入射波的平均功率密度为
故有
9． 已知. 线分别沿，
今将边长为的方形线框放置在坐标原点处，如图当此线框的法
方向时，求框中的感应电动势。
图
【答案】（1）线框的法线沿时由