2018年电子科技大学自动化工程学院813电磁场与电磁波考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1. 电场强度的单位是_____,电位移的单位是_____。 【答案】
2. 位移电流假说的实质是_____。
【答案】变化的电场可以产生磁场
3. 在良导体中,电磁波的趋肤效应随着频率的増加而_____(A. 减小;B. 增大);随着电导率和磁导率的増加而_____(A. 减小;B. 增大)。
【答案】A ; A
【解析】趋肤效应由趋肤深度表示,趋肤深度随着频率的增加,趋肤效应减小,随着电导率和磁带率的増加,趋肤效应减小。
4. 线性且各向同性媒质的本构关系方程是:_____、_____、_____。 【答案】
二、判断题
5. 绝缘介质与导体分界面上,在静电情况下导体外的电力线总是垂直于导体表面的。( ) 【答案】
6. 只要闭合线圈在磁场中做切割磁力线的运动,线圈中一定会形成感生电流。( )
【答案】×
【解析】法拉第电磁感应定律的积分形式的一般形式为:
不会产生感应电动势和感应电流。
7. 电磁波垂直入射至两种媒质分界面时,反射系数与透射系数
之间的关系为
( )
【答案】√
即产生感应电动势的方式有两种:①磁场随时间变化;②导线切割磁力线。当两种作用相互抵消时,
8. 任意电荷的像电荷总是与其等量异号。( )
【答案】×
【解析】理想条件下,任意电荷的镜像电荷与其等量异号。
三、简答题
9. 求解电位函数的泊松方程或拉普拉斯方程时,边界条件有何意义?
【答案】边界条件起到给方程定解的作用。
10.什么是导波系统?什么是均匀导波系统?
【答案】导波系统是指引导电磁波沿一定方向传播的装置。
均匀导波系统是指在任何垂直于电磁波传播方向的横截面上,导波装置具有相同的截面形状和截面面积及介质特性。
11.试写出复数形式的麦克斯韦方程组。它与瞬时形式的麦克斯韦方程组有何区别?
【答案】复数形式的麦克斯韦方程组
瞬时麦克斯韦方程组
二者对照,复数形式的麦克斯韦方程组没有与时间相关项。
12.多导体系统的部分电容是如何定义的?试以考虑地面影响时的平行双导线为例,说明部分电容与等效电容的含义。
【答案】多导体系统的部分电容是指多导体系统中一个导体在其余导体的影响下,与另一个导体构成的电容。计及大地影响的平行双线传输线,如图所示,
它有三个部分电容线1、2间的等效电容为
和大地间的等效电容为
导线1和大地间的等效电容为和导导线2
图
13.由电磁场理论知,当微波通过传输现时,会产生分布参数效应。那么什么是分布参数效应?
【答案】导线流过电流时,周围会产生高频磁场,因而沿导线各点会存在串联分布电感;两导线间加电压时,线间会产生高频电场,于是线间会产生并联分布电容;电导率有限的导线流过电流时会发热,而且高频时由于趋肤效应,电阻会加大,即表明线本身有分布电阻;导线间介质非理想时有漏电流,这就意味着导线间有分布漏电导。这些分布参数在低频时的影响较小,可忽略,而在高频时引起的线电压、电流幅度变化、相位滞后是不能忽略的,这就是所谓的分布参数效应。
14.说出理想介质和导电介质中均匀平面电磁波性质的差异。
【答案】(1)理想介质均勾平面电磁波性质:①电磁波为横电磁波,电场E 、磁场H 与电磁波传播方向n 三者之间相互正交,且满足右手螺旋关系;②媒质的特性阻抗为实数,电场五与磁场//同相;③为无衰减的行波。
(2)导电介质中均勾平面电磁波性质:①电磁波为横电磁波,电场E 、磁场H 与电磁波传播方向n 三者之间相互正交,且满足右手螺旋关系;②媒质的特性阻抗为复数,电场E 与磁场H 之间存在相位差;③相速与频率有关,损耗媒质为色散媒质,且电磁波为衰减的行波。
15.均匀平面波垂直入射到两种理想媒质分界面时,在什么情况下,分界面上的合成波电场为最大值?在什么情况下,分界面上的合成波电场为最小值?
【答案】当均匀平面波垂直入射到两种理想媒质分界面时,
的位置时,分界面上的合成波电场为最大值。
的位置时,分界面上的合成波电场为最小值。
16.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
。