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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。

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,

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:

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

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

表示,故

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

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

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

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

整理后得

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