当前位置:问答库>考研试题

2017年山东大学(威海)电磁学复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. “如果空间中某一点的电场强度为零,则该点的电位为零”,这种说法正确吗?为什么?

【答案】不正确。因为电势是标量,可以代数相加,就是数值相加,不需要考虑方向,只需考虑正负号;而电场强度是矢量,符合矢量叠加,要考虑方向性,也就是说,方向不同时,会互相抵消。

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. 什么叫模式简并?矩形波导中的模式简并和圆柱形波导中的模式简并有何异同?

【答案】

模式简并是指不同的模式具有相同的传播参数的现象。在矩形波导中

互为简并模式;圆柱形波导中

导中的模式简并相同的称为

简并。在圆柱形波导中除了

也互为简并模式。这是和矩形波

模式以外,其它的模式还存在极

化简并,这是圆柱形波导中特有的。

4. 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

5. 简要说明行波、驻波、行驻波之间的区别。

【答案】行波的振幅不变,其驻波比为1; 驻波的振幅最小值是零,其驻波比为无穷大;行驻波是行波与纯驻波的叠加,其振幅最小值非零,驻波比在1到无穷大之间。

6. 写出传导电流密度、磁化电流密度和位移电流密度与电场强度或磁场强度的关系式,并简要说明三种电流密度物理意义的异同。

【答案】传导电流密度位移电流密度

磁化电流密度布,这就是磁化电流。

或者或者

其是导电媒质中的自由电子在电场作用下,运动形成的电流;

其意义是电位移矢量随时间的变化率;

磁介质被磁化后,其内部和表面会出现宏观的电流分

二、计算与分析题

7. 若

其中

写出f (r )的函数形式。

所以

已知

代入上式,可得

8. 如图所示,同轴线的内导体半径为a 、外导体的内半径为b ,其间填充均匀的理想介质。设内外导体间外加缓变电压为传输功率的影响。

导体中流过缓变电流为

。(1)在导体为理想

导体的情况下,计算同轴线中传输的平均功率;(2)当导体的电导率为有限值时,定性分析对【答案】已知有散度公式

【答案】(1)在内、外导体为理想导体的情况下,电场和磁场只存在于内、外导体之间的理想介质中,内、外导体表面的电场无切向分量,只有电场的径向分量。利用高斯定律和安培环路定理,容易求得内外导体之间的电场与磁场分别为

内外导体之间任意横截面上的坡印廷矢量为

同轴线中传输的平均功率

(2)当导体的电导率为有限值时,有一部分能量进入导体中,被导体所吸收,成为导体中的焦耳热损耗功率。

9. 自由空间中的电磁场为

式中

(1)瞬时坡印廷矢量; (2)平均坡印廷矢量;

(3)任一时刻流入如图所示的平行六面体(长1m 、横截面积为

)中的净功率。

求:

【答案】(1)已知

代入坡印廷矢量方程,可解得瞬时坡印廷矢量

(2)平均坡印廷矢量为

(3)任意时刻流入图所示的平行六面体的净功率:

10.已知半径为a 的导体球面上分布着面电荷密度为算球面上的总电荷量。

【答案】球面上的总电荷量应为面电荷密度对整个球面的积分, 即

故球面上的总电荷量为0。

11.媒质1的电参数为分界面上的法向单位矢量为分界面上的点P 处的磁感应强度

【答案】由题意可知,

的电荷,式中的

为常数。试计

媒质2的电参数为

求P 点处下列量的大小

两种媒质

由媒质2指向媒质1。若已知媒质1内邻近