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2018年电子科技大学电子科学技术研究院813电磁场与电磁波考研核心题库

  摘要

一、填空题

1. 设电荷

用在上的力为_____。

【答案】

当均匀平面波

2. 频率为150MHz 的均匀平面波在损耗媒质中传播,

已知电磁波在该媒质中传播_____m时,其相位改变

【答案】

,其中为

电荷

这里

位于点

位于点

处,则

【解析】均匀平面波在导电媒质中传播,其亥姆霍兹的解的形式为衰减因子,为相位常数。在弱导电媒质(题目中数值可得由

3. 已知静电场的电场强度为

【答案】2

4. 极化介质体积内的束缚电荷密度与极化强度之间的关系式为_____。

【答案】

)中,相位常数近似为

即得结果。

试求式中

_____。

二、判断题

5. 为了唯一确定矢量位,在恒定磁场情况下规定了库仑规范。( )

【答案】

6. 焦耳定律只适用于传导电流,不适应于运流电流。( )

【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

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. 良导体是电导率

【答案】×

的导电媒质。( )

的导电媒质。良导体不仅与电导率有关,还与频率有关,判断

【解析】

良导体是指

是否为良导体应计算

是否远大于1, 这点是历届考生常常出错的地方。

三、简答题

9. 写出矩形波导中纵向场分量

【答案】矩形波导中

满足的方程和边界条件。

满足下面的波动方程和边界条件:

满足下面的波动方程和边界条件:

10.任意矢量场为

写出其穿过闭合曲面S 的通量表达式,并讨论之。

通量表示在单位时间内流体从闭合曲面内流出

【答案】穿过闭合曲面的通量表达式

曲面S 的正流量与从闭合曲面S 外流入内部的负流量的代数和,即净流量。

当当当

表示流出多于流入,说明此时在S 内有正源;

则表示流入多于流出,此时在S 内有负源;

则表示流入等于流出,此时在S 内无源。

11.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。

12.什么是媒质的本征阻抗?自由空间中本征阻抗的值为多少?

【答案】电场的振幅与磁场的振幅之比,具有阻抗的量纲故称为波阻抗,通常用表示,由于

的值与媒质参数有关,因此又称为媒质的本征阻抗,自由空间中本征阻抗值(约377)。

13.磁偶极子辐射场与电偶极子辐射场有哪些不同?分别画出它们E 面和H 面的方向图。

【答案】磁偶极子辐射场和电偶极子辐射场不同为:磁场极子的E 面方向图与电偶极子的H 面方向图相同,而H 面方向图与电偶极子的E 面方向图相同。

它们的E 面和H 面的方向图如图所示。

图(a )为磁偶极子的H 面方向图和电偶极子的E 面方向图;图(b )为磁偶极子的E 面方向图和电偶极子的H 面方向图。

14.试简述磁通连续性原理,并达写出其数学表式。

【答案】磁通连续性原理是指:磁感应强度沿任一闭合曲面的积分等于零,或者是从闭合曲面S 穿出去的通量等于由S 外流入S 内的通量。

其数学表达式为

15.什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

第三类边值问题:已知一部分边界面法向导数值,即给定

第二类边值问

上位函数的值,而在另一部分边界上已知位函数的

16.电容是如何定义的?写出计算双导体电容的基本步骤。

【答案】(1)单导体的电容为(2)计算双导体电容的基本步骤: ①选取合适的坐标系;

②假设其中一个导体带电荷另一个导体带电荷③求导体间的电场;

双导体的电容定义为