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2017年兰州大学电磁场与通信原理之电磁场与电磁波复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 简述

【答案】场的通量源。

表明静电场是无旋场。

2. 无耗传输线有哪三种工作状态?分别对应哪种终端负载情况?

【答案】行波状态,驻波状态和行驻波状态;分别对应匹配负载,终端短路、开路或纯电抗负载,任意负载。

3. 在无界的理想媒质中传播的均匀平面波有何特性?在导电媒质中传播的均匀平面波又有何特性?

【答案】(1)在无界的理想媒质中传播的均匀平面波的特点如下:电场、磁场的振幅不随传;时间相位相同;在空间相播距离增加而衰减,幅度相差一个实数因子η(理想媒质的本征阻抗)互垂直,与传播方向呈右手螺旋关系,为TEM 波。

(2)在导电媒质中传播的均匀平面波的特点如下:电磁场的振幅随传播距离增加而呈指数规律衰减;电、磁场不同相,电场相位超前于磁场相位;在空间相互垂直,与传播方向呈右手螺旋关系,为色散的TEM 波。

4. 电位移矢量是如何定义的? 在国际单位制中它的单位是什么?

【答案】电位移矢量定义为:

其单位是库仑/平方米

5. 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。

6. 简述磁场与磁介质相互作用发生的物理现象。

【答案】在磁介质和磁场相互作用时,外磁场使磁介质中的分子磁矩沿外磁场取向,磁介质被磁化;被磁化的介质要产生附加磁场,从而使原来的磁场分布发生变化。磁介质中的磁感应强度B

可看做真空中传导电流产生的磁感应强度

和磁化电流产生的磁感应强度

的叠加,

所表征的静电场特性。

表明空间任意一点电场强度的散度与该处的电荷密度有关,静电荷是静电

二、计算与分析题

7 已知在某一理想电介质

.(求该媒质中的【答案】由又由

得:可得:

8. 在理想介质

)中的位移电流密度为

中均匀平面波电场强度瞬时值为:

已知该平面波频率为10GHz ,求:

(1)该平面波的传播方向、角频率、波长、波数k ; (2)电场强度复矢量; (3)磁场强度瞬时值; (4)平均能流密度矢量

(2)电场强度复矢量

(3)磁场强度复矢量为

所以其瞬时值是

(4)平均能流密度矢量

9. 均匀平面波从空气中垂直入射到厚度(1)计算入射波能量被反射的百分比; (2)计算空气中的驻波比。

【答案】(1)在聚丙烯平板内的相位常数为则

【答案】(1)沿+z方向传播;角频率、波长、波数k 依次为

的聚丙烯平板上。

根据题意可知

反射面处的等效波阻抗为:

反射系数为:

由此可以求得入射波能量被反射的百分比为

(2)空气中的驻波比

10.矢量

【答案】静电场是无旋场,即对于本题中该静电场的源为

由同理 由由

得到,得到

试求:

得到

是否可能是静电场的解? 如果是,则求与之对应的源和电位。

因此该电场可以作为静电场的解。

由于在静电场中,的值与积分路径无关,比较三个式子可得到

11.某无界理想介质((2)与之对应的磁场强度; (3)对应的坡印廷矢量平均值。 【答案】(1)由角频率

则:

)中的电场为

(1)该介质的相对介电常数;