2017年南昌大学电磁场理论复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1. 写出恒定磁场中矢量磁位和标量磁位
【答案】矢量磁位定义式入到
得到
标量磁位定义式得到即得
中,得到
代入到
中,
的定义式及它们各自满足的微分方程。
代
在均匀、线性、各向同性的磁介质中,将又利用恒等式
和库伦规范
在均匀、线性、各向同性的媒质中,
将
2. 写出位移电流的表达式,它的提出有何意义?
【答案】位移电流
位移电流产生磁效应代表了变化的电场能够产生磁场,使麦克
斯韦能够预言电磁场以波的形式传播,为现代通信打下理论基础。
3. 简要分析恒定电场与静电场之间的相同之处和不同之处。
【答案】恒定电场与静电场的对比如下表所示:
表
4 研究宏观电磁场时,.常用到哪几种电荷分布模型? 有哪几种电流分布模型? 它们是如何定义的?
【答案】常用的电荷分布模型有体电荷、面电荷、线电荷和点电荷。 常用的电流分布模型有体电流模型,面电流模型和线电流模型。
它们是根据电荷和电流的密度分布来定义的。
5. 在时变电磁场中是如何引入动态位和的?和是惟一的?
【答案】由于又由这里表
明
原因在于确定一个矢量场需要同时规定该矢量场的散度和旋度,而
的旋度,没有规定矢量位的散度,因此,可以得到惟一的和,例如规定
6. 波数是怎样定义的?它与波长有什么关系?
【答案】在2π的空间距离内所包含的波长数,称为波数,通常用k 表示。
只规定了矢量位
得到
因此可以由一个矢量函数表示,即
即
表示,故
有
即
不惟一的原因何在?怎样才能使得和
是无旋度的,可用一个标量函
数
和不是惟一的。通过适当地规定矢量位的散度,
二、计算与分析题
7. 证明:在不同磁介质的分界面上,矢量磁位A 的切向分量是连续的。 【答案】根据题意,由磁场的边界条件在分界面上对上式进行面积分,有即
由斯托克斯定理,有
由库伦规范要使
可得判定A 是一漩涡场; ,则需满足
,
有
因此矢量磁位A 的切向分量是连续的,题目得证。
8. 一根的无损耗线,终端接有负载阻抗(1)欲使线上的电压驻波比等于3, 则(2)若
求
等于多少?
的关系可得
,有什么关系?
(3)求在(2)情况下,距负载最近的电压最小点位置。 【答案】(1)由电压驻波比S 与反射系数
对于无损耗线,反射系数为
联立上两式可得
即
整理后得
当
时,
传输线的终端反射系数为:
则终端反射系数的模
相角
此时,无损耗线上任一点处的反射系数可表示为:
传输线上任一点的电压为:
电压的振幅为
由此可见,当当
时,得到电压最小值,所以有
时,即得到距负载最近的电压最小点的位置