2018年武汉大学电子信息学院934电磁场理论之电磁场与电磁波考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 什么是均匀平面波?
是否是均匀平面波?
所给的
【答案】
等相面与等幅面重合且为平面的波称为均匀平面波。而所给的电磁波不是均匀平面波。
2. 简述亥姆霍兹定理,并说明其意义。
【答案】当一个矢量场的两类源(标量源和矢量源)在空间的分布确定时,该矢量场就唯一地确定了,这一规律称为亥姆霍兹定理。
亥姆霍兹定理告诉我们,研究任意一个矢量场(如电场、磁场等),需要从散度和旋度两个方面去研究,或者是从矢量场的通量和环量两个方面去研究。
3. 简述和所表征的静磁场特性。
【答案】
表明穿过任意闭合面的磁感应强度的通量等于0, 磁力线是无头无尾的闭合
线。表明恒定磁场是有旋场,恒定电流是产生恒定磁场的旋涡源。
4. 什么是良导体?良导体与理想导体有何不同?
【答案】良导体是指
的媒质,理论上
的导体叫理想导体。良导体不但与有关,
电磁波其等幅面为z=常数的平面,等相面为z=常数的平面,虽然它们都为平面,但并不重合,因
而且与有关,而理想导体只与有关。
5. 一个右旋圆极化波垂直入射到两种媒质分界面上,其反射波是什么极化波?
【答案】右旋圆极化。
二、计算与分析题
6. 证明电磁波在良导体中传播时,场强每经过一个波长,振幅衰减55dB 。 【答案】在良导体中
经过一个波长后,振幅衰减为
即经过一个波长后,振幅衰减为起始值的
用分贝表示
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那么场强的衰减因子为
即证得,电磁波在良导体中传播时,场强每经过一个波振幅衰减55dB 。
7. 如果是否意味着?为什么? 【答案】并不意味着只要
因为则
此时的B 和C 并不是唯一的。所以
,
并不意
味着
8. 电荷q 均匀分布在半径为a 的导体球面上,当导体球以角速度绕通过球心的z 轴旋转时,试计算导体球面上的面电流密度。 【答案】导体球面上的面电流密度表达式为
其中为导体球面的面电荷密度,易求得
为线速度,球面上任意一点的位置矢量为该点的线速度为
所以面电流密度为
,当导体球以角速度绕通过球心的轴旋转时,
9. 从复数形式的麦克斯韦方程组推导:
(1)自由空间. 提示:(2)推导【答案】(1)由于于是有
于是有
磁场复数形式波动方程
提示:
方程左边做旋度运算,有:
(2)
于是:
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10.一径向矢量场用表示,如果那么函数会有什么特点?
【答案】在圆柱坐标系中,由
可得
其中C 为任意常数。 在球面坐标系中,由
可得
其中C 为任意常数。
11.求如图所示图中分布参数电路的输入阻抗。
图
【答案】设如图所示所传输线是无损耗传输线,则输入阻抗为:
当当对于图
所以其输入阻抗:
对于图(2), 支路
所以有
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时时
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