2018年南京理工大学电子工程与光电技术学院821电磁场与电磁波考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1. 写出微分形式、积分形式的麦克斯韦方程组,并简要阐述其物理意义。
【答案】麦克斯韦方程组: 微分形式
积分形式
它表明不仅电荷和电流能激发电磁场,而且变化的电场和磁场也可以互相激发,交替作用,从而形成电磁场的运动。
2. 在直角坐标系的分离变量法中,分离常数k 可以是虚数吗?为什么?
【答案】不可以,k 若为虚数则为无意义的解。
3. 直线极化波能否在磁化等离子体中传播?
【答案】能。
4. 写出电偶极子辐射场(远区场)的方向图因子,画出E 面和H 面方向图,并说明其特点。
【答案】方向图因子平行于电偶极子
最大辐射方向垂直于电偶极子
最小辐射方向
方向,在垂直于电偶极子的平面内为均匀辐射,方向图如图所示。
图
5. 什么是洛仑兹条件?为何要引入洛仑兹条件?在洛仑兹条件下,A 和满足什么方程?
【答案】
可使问题的求解得以简化。
在洛仑兹条件下,A 和满足的方程
称为洛仑兹条件,引入洛仑兹条件不仅可得到唯一的A 和
同时还
二、计算与分析题
6. 同轴线内外半径分别为a 和b ,填充的介质(1)漏电介质内的(2)漏电介质内的
具有漏电现象,同轴线外加电压U , 求
(3)单位长度上的漏电电导。
【答案】(1)电位所满足的拉普拉斯方程为
由边界条件
所得解为
(2)电场强度变量为则漏电媒质的电流密度为(3)单位长度的漏电流为
单位长度的漏电导为
7. 已知在空气中
求:
(1)判断此波的传播方向及是否为均匀平面波。 (2)传播常数K ;
(3)磁场H 的瞬时值表达式;
【答案】(1)由电场强度的表达式可知,该波沿z
轴正向传播。由于电场振幅中存在变化因子
,所以电场在传播过程中,等相位面上的振幅不会处处相等,等相位面上的振幅不会处
处相等,所以该波不是均匀平面波。 (2)传播常数可由关系式(3)电场E 的旋度为由
求得,可求的,
由
•可求得
8. 无限长线电荷通过点度E 。
【答案】线电荷沿z 方向为无限长,由对称性可知,电场分布与z 无关。不妨取的平面上,则线电荷与点P 的距离矢量为
由高斯定理有
所以点P 处的电场强度为
,即点P 在
且平行于z 轴,线电荷密度为
试求点
处的电场强