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2017年南京师范大学电磁场与电磁波(同等学力加试)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 垂直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】垂直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合成波振幅在垂直于导体表面的方向(即z 方向)上呈驻波分布,而且合成波电场在

处为0。

③合成波是非均匀平面波。

2. 试述反射系数和透射系数的定义,它们之间存在什么关系?

【答案】(1

)反射波电场振幅电场振幅

与入射波电场振幅

与入射波电场振幅

的比值为分界上的反射系数;透射波

的比值为分界面上的透射系数。

(2)反射系数和透射系数之间的关系为

3. 试写出复数形式的麦克斯韦方程组。它与瞬时形式的麦克斯韦方程组有何区别?

【答案】复数形式的麦克斯韦方程组

瞬时麦克斯韦方程组

二者对照,复数形式的麦克斯韦方程组没有与时间相关项。

4. 什么是简并现象?

【答案】在导波系统中,当两个模式的截止波长相等时,它们存在的可能性是相同的,这种现象就称为简并现象。

5. 什么是电磁波的色散? 简要说明电磁波在导电媒质中传播时,产生色散的原因及特点。

【答案】电磁波的色散是电磁波的相速随频率变化;电磁波在导电媒质中传播时,产生色散的原因是由于导电媒质的等效介电常数随频率变化,从而引起的电磁波的色散;特点是:频率增加,相速增加,是非正常色散。

6. 写出下列情况下的的边界条件:理想介质与理想导体;理想介质与理想介质。

【答案】理想介质与理想导体条件下理想介质与理想介质条件下

或者

或者

二、计算与分析题

7. 两个互相平行的矩形线圈处在同一平面内,尺寸如图所示,其中应,试求两线圈间的互感。

略去端部效

【答案】设线框1带有电流I ,线框的回路方向为顺时针。线框1产生的B 为

8. 同轴线的内导体是半径为a 的圆柱,外导体是半径为b 的薄圆柱面,其厚度可忽略不计。内、 外导体间填充有磁导率分别为和的两种磁介质,如图所示。设同轴线中通过的电流为试求:(1)同轴线中单位长度所储存的磁场能量; (2)同轴线单位长度的自感。

【答案】(1)根据题意,取单位长度的同轴线为研究对象。由安培环路定理,有

由边界条件,可得

因此,单位长度同轴线所存储的磁场能量

(2)由

可得单位长度同轴线的自感

9 特性阻抗为50Ω的传输线,,,,.以空气为填充介质该传输线的长度为1.5m 工作频率为100MHz 终端接阻抗为

的负载,如图所示,试求:

(1)传输线上的电流和电压波波长; (2)传输线的输入阻抗Z in

【答案】(1)传输线上的电流和电压波波长与空气中电磁波波长相同

(2)传输线长度

根据半波长传输线的阻抗转移特征,可知该传输线的输入阻抗为