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2018年电子科技大学通信与信息工程学院813电磁场与电磁波[专业学位]考研仿真模拟五套题

  摘要

一、填空题

1. 平面电磁波在导电媒质中传播时,【答案】相位差

2. 静电场的基本方程积分形式为:_____、_____。 【答案】

及当均匀平面波 3. 频率为150MHz 的均匀平面波在损耗媒质中传播,

已知电磁波在该媒质中传播_____m时,其相位改变

【答案】

,其中为

有。 的相位与的相位将出现_____。 【解析】均匀平面波在导电媒质中传播,其亥姆霍兹的解的形式为衰减因子,为相位常数。在弱导电媒质()中,相位常数近似为

题目中数值可得由即得结果。

4. 电流连续性方程的微分形式为:_____。 【答案】

二、判断题

5. 坡印廷矢量等于电场强度矢量和磁通密度矢量的叉积。( )

【答案】×

6. 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。

7. 良导体是电导率的导电媒质。( )

【答案】×

【解析】

良导体是指

是否为良导体应计算

的导电媒质。良导体不仅与电导率有关,还与频率有关,判断是否远大于1, 这点是历届考生常常出错的地方。

8. 发生全反射时,透射系数t 不一定等于零。( )

【答案】√

【解析】①在对理想导体平面垂直入射时,发生全发射,易知②在对理想介质分界面斜入射时,当入射角大于临界角时,也会发生全反射,此时由菲浬耳公式得到不等于0, 在透射媒质中同样存在着透射波,透射波仍然是沿分界面方向传播,但振幅沿垂直于分界面的方向上按指数规律衰减,因此这种透射波主要分布在分界面附近,故称为表面波。

三、简答题

9. “如果空间某一点的电位为零,则该点的电场强度也为零”,这种说法正确吗?为什么?

【答案】不正确。因为电场强度大小是该点电位的变化率。

10.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。

11.请写出B-D 形式的场定律的微分形式及其相应的边界条件,并阐明每个方程(包括边界条件)的物理意义。

【答案】(1)形式的场定律的微分形式为

(2)其物理意义为式的含义是指,时变的磁场是电场的涡旋源,可以产生涡旋电场

式的含义是指,电荷

式的含式的含义是指,磁场没有通量源一一磁荷式的含义是指,电流和时变的电场是磁场的涡旋源,

可以产生涡旋磁场可以产生电场通量,电荷只有正、负两种

义是指,当空间点上的电荷密度减少时,必有电流密度的净通量。

(3)在介质分界面上满足的边界条件为

(4)其物理意义为分量不连续

;边界两边电场切向分量连续边界上存在面电流时,两边磁场切向边界两边磁感应强度法边界上有面电荷存在时,

电位移矢量法向分量不连续

向分量连续电荷守恒定律在边界上也是成立的。

12.试述天线近区和远区的定义。

【答案】近区也称菲涅耳区,电场有显著的径向分量,功率流不沿径向,方向图与距离相关;远区也称夫琅和费区,场分量在与辐射方向垂直的横向截面内,功率流沿径向向外。

13.导电媒质和理想导体形成的边界,电流线为何总是垂直于边界?

【答案】由边界条件,电场的切向分量连续,而理想导体中的电场为零,故边界导体一侧的电场切向分量为0,从可知电流线总是垂直于边界。

14.试写出泊松方程的表达式,并说明其意义。 【答案】它表示求解区域的电位分布仅决定于当地的电荷分布。

15.描述镜像法的基本思想;写出应用镜像法求解静态场问题时确定镜像电荷需遵循的原则。

【答案】(1)镜像法的基本思想:是在所研究的场区域以外的某些位置上,用一些虚设的电荷即为镜像电荷,等效代替导体表面的感应电荷或介质分界面上的极化电荷。即把边值问题转换为均匀无界空间中的问题求解。根据惟一性定理,只要虚设的电荷与场域原有的实际电荷一起所产生的电场满足原有问题所给定的边界条件,所得的结果就是原问题的解。

(2)镜像法的遵循原则:①所有镜像电荷必须位于所求场域以外的空间中;②镜像电荷个数,位置和电荷量的大小以满足场域边界面上的边界条件来确定。

16.麦克斯韦方程组的4个方程是相互独立的吗? 试简要解释。

【答案】不是相互独立的。其中

电流产生,它揭示的是时变电场产生时变磁场。

表明时变磁场产生时变电场。电场和磁场是相互关联的。但当场量不随时间变化

时,电场和磁场又是各自存在的。

表明时变磁场不仅由传导电流产生,也由位移

四、综合题