发布时间 : 星期三 文章10级电磁场与电磁波复习题更新完毕开始阅读db88076954270722192e453610661ed9ac51555a
10级电磁场与电磁波复习题
一、填空题
1、矢量的通量物理含义是 ,散度的物理意义 散度与通量的关系是 。 2、 散度在直角坐标系的表达式 ;
散度在圆柱坐标系下的表达式 ; 3、矢量函数的环量定义 ,旋度的定义 。二者的关系 ;旋度的物理意义 。 4、矢量的旋度在直角坐标系下的表达式 。
5、梯度的物理意义 ,等值面、方向导数与梯度的关系是 ;
s,c?os6、用方向余弦co?,?co出直角坐标系中单位矢量el的表达写
式 ;
?u的数学表达式 ,梯度的表达式 ; ?l8、亥姆霍兹定理的表述 ,说明的问题是 。
7、直角坐标系下方向导数
9、麦克斯韦方程组的积分形式分别为 、 、 、 。其
物理描述分别为 、 、 、 。
10、麦克斯韦方程组的微分形式分别为 、 、 、 。 其物理意义分别为 、 、 、 。
11、时谐场是 ,一般采用时谐场来分析
时变电磁场的一般规律,是因为 , 。 12、坡印廷矢量的数学表达式 ,其物理意义 。表
达式?(E?H)dS的物理意义 ;
s13、电介质的极化是指 。两种极化现象
分别是 、 ,产生的现象分别有 、 、 。描述电介质极化程度或强弱的物理量是 。
14、折射率的定义是 ,折射率与波速和相对介电常数之间的关系分
别为 、 。
15、磁介质是指 ,磁介质的种类可分别
有 、 、 、 。介质的磁化是指 。描述介质磁化程度的物理量是 。
16、介质的三个物态方程分别是 、 、 。 17、静态场是指 ,静态场包
括 、 、 。分别是由 、 、 产生的。 18、静电场中的麦克斯韦方程组的积分形式分别为 ;静
电场中的麦克斯韦方程组的微分形式分别为 ; 19、对偶原理的内容是 ; 叠加原理的内容是 ; 唯一性定理的内容是 。
20、电磁场的亥姆霍兹方程组是 , 。
21、电磁波的极化是指 ,其三种基本形式
分别是 、 、 。 22、工程上经常用到损耗正切,其无耗介质的表达式是 ,其表示的
物理含义是 。损耗正切越大说明 。有耗介质的损耗介质是个复数,说明 。
23、一般用介质的损耗正切不同取值说明介质在不同情况下的性质。一个介质是良
介质的损耗正切 (远大于、远小于)1,属于非色散介质;当表现为良导体时,损耗正切为 (远大于、远小于)1,属于色散介质。 24、波的色散是指 ,其相应的介质为 。波
的色散是由 特性所决定的。色散介质分为正常色散和非正常色散介质,前者波长大的波,其相速度 (大、小),群速 (大于、小于)相速;后者是波长大的波,其相速度 (大、小),群速 (大于、小于)相速;在无色散介质中,不同波长的波相速度 (相等、不相等),其群速 (等于、不等于)相速。
25、色散介质与介质的折射率的关系是 。耗
散介质是指 。
26、趋肤效应是指 ,趋肤深度的定义
是 ,趋肤深度的表达式 。
二、名词解释
1、传导电流、位移电流 2、电介质的极化、磁介质的磁化 3、静电场、恒定电场、恒定磁场
4、对偶原理、叠加原理、唯一性定理 5、镜像法、分离变量法、有限差分法 6、电磁波、平面电磁波、均匀平面电磁波 7、相速、群速 8、电磁波的极化 9、滞后位与动态位
10、色散介质、耗散介质
三、简答题
1、散度和旋度均是用来描述矢量场的,它们之间有什么不同? 2、亥姆霍兹定理的描述及其物理意义是什么? 3、分别叙述麦克斯韦方程组微分形式的物理意义? 4、举例说明电磁波的极化的工程应用
5、分别说明平面电磁波在无耗介质和有耗介质中的传播特性 6、试论述介质在不同损耗正切取值时的特性?
7、试论述介质的色散带来电磁波传播和电磁波接收的影响,在通信系统中一般采取哪些有效的措施?
8、论述趋肤效应在高速或高频电路板设计中的电路布线、器件选型、板层设计中的应用?
9、定性叙述电磁波在介质分界面上的反射和折射时,电磁波的幅度、相位和极化状态和方向变化关系
10、一个矢量场一般是需要采用矢量函数描述,要用一个标量函数描述这个矢量场的条件是什么?电磁场中的应用举例 四、计算题
考点:利用麦克斯韦方程组求解电磁场问题、求解自由空间电磁波问题、求解介质中的电磁波问题
题1:在无源的自由空间中,已知磁场强度
H?ey2.63?10?5cos(3?109t?10z)求位移电流密度Jd。
A/m
题2:在无源的区域中,已知调频广播电台辐射的电磁场的电场强度
?29 E?ay10sin(6.28?10t?20.9z)v/m
求空间任一点的磁感强度B。
题3:在两导体平板(z?0和z?d)之间的空气中传输的电磁波,其电场强度矢量
E?eEsin(?z)cos(?t?kx) 其中kx为常数。试求:
dy0x(1)磁场强度矢量H。
(2)两导体表面上的面电流密度Js。
题4:电磁波在真空中传播,其电场强度矢量的复数表达式为:
E(z,t)?(ex?jey)10?4e?j20?z(V/m)
试求:(1)工作频率f。
(2)磁场强度矢量的复数表达式。 (3)坡印廷矢量的瞬时值和时间平均值。
题5:在自由空间传播的均匀平面波的电场强度复矢量为
?2E?ex10
-4ei(?t?20?z)?ey10-4ei(?t?20?z?)(V/m)试求:(1)平面波的传播方向;
(2)电磁波的频率; (3)波的极化方式; (4)磁场强度。
题6:电磁波磁场振幅为
1A/m,在自由空间沿-ez方向传播,当t=0,z=0时,H在3?ey方向,相位常数?=30rad/m。 试求:(1)H和E的表达式;