2022年度电磁场与电磁波8学时考试复习.docx

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1、精品学习资源一、基本概念；1. 指出以下变量的单位：电场强度、磁场强度、坡印廷向量、电位、极化强度、电通量密度、磁化强度、电感、能量密度、介电常数、传播常数、波阻抗、衰减常数、集肤深度、电偶极矩、导纳、2. 说明名词：散度、旋度、电场强度、传导电流、运流电流、位移电流、电位、梯度、电偶极子、磁偶极子、束缚电荷、束缚电流、极化强度、磁化强度、电容、电感、互感、能量密度、恒定电场、等位面、漏电流、铁磁物质、磁通、平面波、匀称平面波、坡印廷向量、TEM 波、波长、集肤深度、色散、线极化、圆极化、行波、驻波、反射系数、透射系数、驻波系数TE波、 TM波、抱负导体、抱负介质3. 主要内容：电场、磁场边界

2、条件；电场与电位的关系；真空中的电场；介质中的电场；真空中的磁 场；介质中的磁场；高斯定律；安培环路定律；同轴电缆中电场磁场运算；磁通量的计 算；直导线对线框的作用力；同轴线电容、漏电流、电导运算；电磁波瞬时和复振幅表示及转换；复坡印廷向量，坡印廷向量平均值；波长、相速、波阻抗运算；电磁波在导电媒质中的衰减；任意方向电磁波的表示、平面波电磁场之间的关系；入射波、反射波的计 算、电磁波入射到抱负介质时发生全透射、全反射的条件二、填空题：电场的最基本特点就是电场对或的都有作用力；在静电场中，导体内电场等于，导体是体，导体表面是， 电力线于导体表面；而在恒定电场中，导体内部可能存在；在恒定电场中有=

3、0, 它说明在匀称内部虽然有恒定电流，但没有，恒定电荷只能分布在导体；在导电媒质中，平均磁能密度比平均电能密度；这正是由于 0所引起的所致，由于它激发了附加；当匀称平面波垂直入射到两种抱负介质分界面时，入射侧的合成波一般是 波，只有在状态下，界面无反射，合成波是波；全电流包括、和；当磁力线从进入到时，一侧的于分界面；高频电磁场只能存在于导体的，这个现象称；电磁波场强振幅衰减到处 时的深度称为；介质在外电场作用下，内部的形成，对外呈，从而转变了原先的；当电磁波斜入射到抱负介质时，只有波在时可发生全折射，而波在不同介质表面上任何时候都有；. 当任意极化电磁波由入射到时当入射角满意都会发生全反射；.

4、 TEM波的特点是、方向与方向相互；欢迎下载精品学习资源一、判定与挑选 判定题正确时在括号内打，错题打，挑选题直接选）电场强度相同的地方电位也肯定相等；电力线与磁力线在任何情形下都相互垂直电感的大小由流过导体的电流确定；电场磁场在通过不同媒质界面会发生突变；任意时变电磁场在空间都形成电磁波；电场强度相同的地方电位不肯定相等；电容的大小由导体的电位确定；在通电线圈旁放一铜块，对线圈的自感几乎无影响；9静电场中放入导体将转变原电场分布11静电场中如放入介质，就原电场不会发生变化；）12 电位为零的导体都不带电）13全反射发生在电磁波由光疏物质入射到光密物质时）14电磁波在导电媒质中传播时，在传播方

5、向只上传播实功率；）15 电磁波在抱负介质中传播时，在传播方向上只传播实功率；）16 静电场中电场强度与导体表面到处垂直；）17恒定电场导体内部没有电荷没有电场）18任何频率的平面波都能在等离子体中传播；）19驻波不传播实功率，只有虚功率即电磁场能量转换，平均功率为零）20静态场中，假如边界条件确定，就空间各处的场就唯独确定；）(21) 静电场中导体和介质都要受电场力的作用；(22) 用镜像法分析稳态电磁场的依据是唯独性定理）(23) 场强大的地方电位肯定高 1=0, 2 0b 1 2c 10, 2 025导电媒质中，电场与磁场能量密度的分布为：ab=26）垂直极化重量超前平行极化重量时，电磁

6、波为 右旋圆极化c 线极化27静电场是散度场，如电力线汇聚于某一点，说明此点满意：a.E0b.E.E=028恒定磁场中，当磁场由铁磁物质进入非铁磁物质时，哪一侧磁力线几乎垂直于分界面a铁磁物质一侧两边都是29利用微波炉加热食品时，如食品的集肤深度为 1，容器集肤深度为 2，就 1 与2 的关系为：a 112c1 2欢迎下载精品学习资源30静电场是散度场，如电力线从某一点发散，说明此点满意：a .E0b.E.E=031恒定电场中，当电场由良导体进入不良导体时，哪一侧电力线几乎垂直于分界面a 良导体一侧两边都是32电介质对静电场的影响是a 加强b）减弱导电媒质中电场与磁场的相位关系为：a电场超前磁

7、场b 磁场超前电场c 两者同相34电力线指向a 电位增加方向电位相等方向二问答题： 每题分）试从麦氏方程组说明空间电磁波是如何形成的？同轴电缆在高压被击穿时，先从何处被击穿？为什么？等位面上的电位到处一样，因此面上各处的电场强度也到处相同，这种说法对吗？为什么？当恒定电流通过电导率不同的两相邻的导电媒质时，其分界面上有无电荷分布？ 为什么？试问为什么电磁波在导电媒质中传播时会产生色散？任意极化的匀称平面波斜入射到两种媒质分界面时，如媒质2 为抱负导体，试问在媒质 1 中合成场有什么特点？导电媒质中磁场能量密度和电场能量密度哪个大？为什么？简答匀称平面波在抱负介质中传播时有什么特点？试述匀称平面

8、波在导电媒质中传播时，有什么特点？恒定电场中，在以下不怜悯形的边界条件：1） 电导率相差极大的两导电媒质2） 导电媒质与抱负介质的分界面3） 两种非抱负媒质的分界面试问在什么情形下，在分界面的那一侧，电场强度线近似垂直于分界面？在什么情形下平行与分界面，为什么？11 在时变电磁场中，判定一种媒质是否属于良导体的条件是什么？ 12束缚电荷与自由电荷有何不同？ 13静电场中的导体有什么特点？ 14用微波炉加热食品时，能用金属作容器吗？为什么？ 15在抱负介质与抱负导体的分界面上电场和磁场的场矢量有什么特点？ 16恒定电场中，不同电导率的物质分界面上有无电荷？为什么？ 17进行卫星通信时，对电磁波频

9、率的要求是什么？为什么？ 18为什么用良导体可进行电磁波的屏蔽？ 19为什么用微波炉加热食品时，食品被加热了但容器却不会被烧坏？20. 当电力线从良导体一侧进入到不良导体一侧时，不良导体一侧的电场如何分布？ 为什么 .21. 当磁力线从非铁磁物质一侧进入到铁磁物质一侧时，非铁磁物质一侧的磁场如何分布，为什么？欢迎下载精品学习资源三、 20 分）设同轴线的内导体半径为a, 外导体内半径为b, 它们都是抱负导体，两导体间的媒质参数为 和 ， =0；如在内外导体间加电压U 时，流过内外导体的电流为I 二者方向相反）；试利用坡印廷矢量，证明内外导体间向负载传送的功率为UI ；四、运算题 分） 基本常数

10、 1 判定以下频率下，海水属于何种导体=4s/m： f=10kHz f=100GHz f=3kHz f=30MHz2 设同轴线的内导体半径为a, 外导体内半径为b, ，两导体间布满介电常数为的抱负介质，如在内外导体间加电压U时，求介质中的电场及单位长度的电容；3 一根无限长细导线与一个三角形导线框的一边相互平行且在一个平面内，如图示；试运算直导线与三角形导线框间的互感；Icba4 求：介质中的波长及自由空间的波长如已知介质求介质的该电磁波在介质中的相速、波阻抗写出磁场强度的瞬时表示式求坡印廷矢量及平均坡印廷矢量值5）设一无限长直细导线与一矩形回路共面，其中直导线及矩形回路中通有电流I和 I，矩

11、形回路的尺寸如右图所iiiiiiC示；试运算直导线和矩形回路之间的作用力；ab, 外半径 bm，长 1m的同轴电缆，导体间媒质电导率为，导体间电压为，求： 1.媒质中电流密度和电场强度2. 功率损耗和漏电阻3. 如 =0，媒质介电常数为 ，忽视边缘效应，求极间电场强度和该电容器的电容；7 ）设同轴线的内导体半径为a, 外导体内半径为 b, 它们都是抱负导体，两导体间的媒质参数为和， =0；如在内外导体间加电压U 时，流过内外导体的电流为I 一根无限长细导线与一个等腰三角形导线框的底边相互平行且与三角形同在一个平面内，如图示；试运算直导线与三角形导线框间的互感；Icba（ 10）已知电磁波电场矢

12、量为t=要求： 将上述场瞬时矢量变换为复矢量，或作相反的变换判定它们各是什么极化？画出极化示意图（ 11） 已知点电荷 -q 的静电场中， Px,y,z点的电位为 x,y,z=, r=求： P 点的电场强度 .和 入射波电场强度和磁场强度的复数和瞬时表达式； 2 反射波电场强度和磁场强度的复数和瞬时表达式； 3 空气中的合成场和； 4空气中离界面第一个电场强度波腹点的位置；13）平行板电容器的长、宽分别为a 和 b，板间距离为 d；电容器的一半厚度用介电常数为的介质填充，另一半用空气填充；1）板上外加电压，求板上的自由电荷面密度、束缚电荷面密度；2）如已知极板上的自由电荷总量Q，求此时极板间电压和束缚电荷面密度；3）求电容器的容量欢迎下载