显然,当 时,可推得 ,即电流线.写出恒定磁场中的安培环路定律并说明:磁场是否为保守场?
答:恒定磁场中的安培环路定律为 ,由斯托克斯定理可得 ,因此 不恒为零,故不是保守场。
7.海水的电导率σ=4S/m,相对介电常数 。设海水中电场大小为 ,求频率f=1MHz时, 海水中的传导电流密度J; 海水中的位移电流密度JD。
答:静态场解的惟一性定理:在场域V的边界面S上给定 或 的值,则泊松方程或拉普拉斯方程在场域V具有惟一值。
惟一性定理的重要意义:给出了静态场边值问题具有惟一解的条件;为静态场边值问题的各种求解方法提供了理论依据;为求解结果的正确性提供了判据。
18.频率为300MHz的均匀平面波在空气中传播,其波阻抗为 ,波的传播速度为 ,波长为1m,相位常数为 ;当其进入对于理想介质(εr= 4,μ≈μ0),在该介质中的波阻抗为 ,传播速度为 ,波长为,相位常数为 。
11.半径为a的孤立导体球,在空气中的电容为C0= ;若其置于空气与介质(ε1)之间,球心位于分界面上,其等效电容为C1= 。
12.已知导体材料磁导率为μ,以该材料制成的长直导线单位长度的内自感为 。
答:行波是其振幅不变的波,反射系数 ,驻波系数 ;驻波的振幅有零点(驻点),在空间没有移动,只是在原来的位置振动,反射系数 ,驻波系数 ;而行驻波则是其振幅在最大值和不为零的最小值之间变化,反射系数 ,驻波系数 。
解: 导体槽在 方向为无限长,槽内电位满足直角坐标系中的二维拉普拉斯方程。
13.空间有两个载流线圈,相互平行放置时,互感最大;相互垂直放置时,互感最小。
14.两夹角为 (n为整数)的导体平面间Fra Baidu bibliotek一个点电荷q,则其镜像电荷个数为(2n-1)。
答:电容是导体系统的一种基本属性,是描述导体系统储存电荷能力的物理量。孤立导体的电容定义为所带电量q与其电位的比值;对于两个带等量异号电荷(q)的导体组成的电容器,其电容为q与两导体之间的电压U之比。
计算双导体的步骤为: 根据导体的几何形状,选取合适的坐标系; 假定两导体上分别带电荷q和-q; 根据假定的电荷求出E; 由 求出电压; 由 求出电容C.
1.已知自由空间中均匀平面波磁场强度瞬时值为: A/m,求 该平面波角频率 、频率f、波长 电场、磁场强度复矢量 瞬时坡印廷矢量、平均坡印廷矢量。
2.横截面为矩形的无限长接地金属导体槽,上部有电位为 的金属盖板;导体槽的侧壁与盖板间有非常小的间隙以保证相互绝缘。试求此导体槽内的电位分布。
第二方程说明:电场强度沿任意闭合曲线的环量,等于穿过以该闭合曲线为周界的任意曲面的磁通量变化率的负值。
第四方程说明:穿过任意闭合曲面的电位移的通量等于该闭合面包含的自由电荷的代数和。
在理想介质 ( )中均匀平面波电场强度瞬时值为: 。已知该平面波频率为10GHz,求: 该平面波的传播方向、角频率、波长、波数k; 电场强度复矢量; 磁场强度瞬时值;④平均能流密度矢量 。
3.理想介质的电导率为 ,理想导体的电导率为 ,欧姆定理的微分形式为 。
8.空气与介质 的分界面为z=0的平面,已知空气中的电场强度为 ,则介质中的电场强度 。
9.有一磁导率为µ半径为a的无限长导磁圆柱,其轴线处有无限长的线电流I,柱外是空气(µ0),则柱内半径为 处磁感应强度 = ;柱外半径为 处磁感应强度 = 。
电磁波的极化状态取决于Ex和Ey的振幅Exm、Eym和相位差φ=φy-φx,对于沿 z方向传播的均匀平面波:
圆极化:Exm= Eym,φ=±/2,取“+”,左旋圆极化,取“-”,右旋圆极化;
物理意义:单位时间内,通过曲面S进入体积V的电磁能量等于体积V中所增加的电磁场能量与损耗的能量之和。坡印廷定理是表征电磁能量守恒关系的定理。
28.均匀平面波从稠密媒质(ε1)向稀疏媒质(ε2)以大于等于 斜入射,在分界面产生全反射,该角称为临界角;平行极化波以 斜入射,在分界面产生全透射,该角称为布儒斯特角。
30.电偶极子是指几何长度远小于波长的载有等幅同相电流的线元,电偶极子的远区场是指 或 。
4.静电场中电场强度 和电位φ的关系为 ,此关系的理论依据为 ;若已知电位 ,在点(1,1,1)处电场强度 。
注: 5.恒定磁场中磁感应强度 和矢量磁位 的关系为 ;此关系的理论依据为 。
6.通过求解电位微分方程可获知静电场的分布特性。静电场电位泊松方程为 ,电位拉普拉斯方程为 。
7.若电磁场两种媒质分界面上无自由电荷与表面电流,其 边界条件为: 和 ; 边界条件为: 和 。
21.海水的电导率σ=4S/m,相对介电常数 。对于f=1GHz的电场,海水相当于一般导体。
23. 频率为f的均匀平面波在良导体(参数为 )中传播,其衰减常数α= ,本征阻抗相位为 ,趋肤深度δ= 。
4.已知空气中均匀平面波电场强度的复数表示为 ,由z0区域垂直入射于z=0区域的理想介质中,已知该理想介质εr= 4,μ≈μ0,求 反射波的电场强度、磁场强度; 透射波电场强度、磁场强度。 z0区域合成波的电场强度、磁场强度并说明其性质。
5.已知空气中均匀平面波电场强度的复矢量表示为 ,垂直入射于z=0的理想导体板上,求 反射波电场强度、磁场强度复矢量; 导体板上的感应电流密度; 真空中合成电场强度的瞬时值表示式并说明合成波特性。
答:在适当的位置上,用虚设的电荷等效替代分布复杂的电荷的方法称为镜像法。镜像法的理论依据是唯一性定理。
镜像法的原则为: 所有的镜像电荷必须位于所求场域之外的空间中; 镜像电荷的个数、位置及电荷量的大小以满足原边界条件来确定。
第一方程说明:磁场强度沿任意闭合曲线的环量,等于穿过以该闭合曲线为周界的任意曲面的传导电流与位移电流之和。
——时间内电场对体积V中的电流所作的功;在导电媒质中,即为体积V内总的损耗功率。
答:电磁波的极化是指在空间给定点处,电场矢量的端点随时间变化的轨迹,分为线极化、圆极化和椭圆极化三类。
24.均匀平面波从介质1向介质2垂直入射,反射系数Γ 和透射系数τ的关系为 。
25.均匀平面波从空气向 的理想介质表面垂直入射,反射系数Γ=,在空气中合成波为行驻波,驻波比S=。
26.均匀平面波从理想介质向理想导体表面垂直入射,反射系数Γ=-1,介质空间合成电磁波为驻波。
27.均匀平面波从理想介质1向理想介质2斜入射,其入射角为θi, 反射角为θr, 折射角为θt,两区的相位常数分别为k1、k2,反射定律为 ,折射定律为 。
主管QQ
站内信联系电子邮箱
站内信联系