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一、简答题

1． 试解释何为电磁波的趋肤效应，产生的原因是什么？你能举出一个实际应用的例子吗？

【答案】波在良导体中透射深度很小，因此只有良导体表面的一层对波的作用是显著的，而良导体内部对波的作用很小，这种现象就称为良导体的趋肤效应。

产生原因：对于良导体，

，因此：

良导体中的均匀平面波解可以写为：

这是一个沿传播方向衰减的波，由式①可知，衰减常数在良导体中是一个很大的正实数，因而波在良导体中将很快衰减。

对于良导体，由式①可得透射深度：波在良导体中透射深度是很小的。 实际应用：

①在主干高压输电线路中，可以使用钢芯铝线，以达到输电线强度、节省铝材，而又不降低传输效率的目的；

②使用多股绞合漆包线绕制高频线圈可以不增加铜材用量而提高线圈Q 值；

③在短波发射机上可以用空心铜管绕制线圈，这样，既可以保证发射时不增加损耗，节省铜材，又可以在发射功率很大、线圈过热时，在铜管中通水，实行强制水冷；

④在高频电路中，使用镀银导线、在微波器件和波导内壁镀银都可以在使用少量贵金属条件下，使损耗大大降低；

⑤另外，使用工程塑料或玻璃钢表面金属化工艺制造天线反射面，使用铝箔或镀铝塑料薄膜制造电磁波散射实验模型以及对雷达进行干扰的假目标，使用金属板进行电磁波屏蔽等，都是基于电磁波在良导体表层的趋肤效应的。

2． 安培环路定理应用到时变场时会出现什么矛盾？这一矛盾又是如何解决的？

【答案】安培环路定律应用到时变场时出现的矛盾是，：违背了电荷守恒定律。位移电流的引入解决了这一矛盾，揭示了在时变场下，只有传导电流和位移电流之和才是连续的。

3． 写出恒定磁场中的安培环路定律并说明：磁场是否为保守场？

【答案】恒定磁场中的安培环路定律为

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因为电流密度不为零，所以磁场不是保守场。

4． 时谐场的瞬时坡印廷矢量是如何定义的？如何由复矢量计算平均坡印廷矢量？

【答案】平均坡印廷矢量：

用复矢量计算平均坡印廷矢量。

5． 波阻抗的定义是什么？

【答案】波阻抗在数值上等于与传播方向垂直的横截面内，相互垂直的电场与磁场分量之比。

6． 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； ④由⑤求电容

计算两导体间的电压；

双导体的电容定义为

二、计算与分析题

7． 确定下面波的极化类型： （1）（2）（3）

【答案】（1）线性极化。 （2）根据电场表达式可得：

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所以为左旋椭圆计划波（正椭圆）。 （3）电场可化为：

所以右旋椭圆激化波，正椭圆。

8． 均匀平面波的电场振幅为

【答案】由题可知

则反射系数为：

反射波的电场振幅为透射系数为：

投射波的电场振幅为

模式的截止频率。

从空气中垂直入射到无损耗媒质平面上（媒质的

求反射波与透射波的电场振幅。

9． 下列二矩形波导具有相同的工作波长，试比较它们工作在

【答案】矩形波导的截止频率

设两种波导中都填充的是空气，则有

（1）当

时，工作在

模式的截止频率为

（2）当

时，工作在

模式的截止频率为

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