工程电磁场导论练习题及答案.pdf

《工程电磁场导论》练习题一、填空题（每空*2*分共30分）1.依照物质的静电表现能够把它们分成两大类：导电体和绝缘体。2.在导电介质中（如导体、电解液等）中电荷的运动形成的电流成为传导电流。3.在自由空间（如真空中）电荷运动形成的电流成为运流电流。电磁场导体仅起着定向导引电磁能流的作用故通常称为导波系统。5.天线的种类很多在通信、广播、雷达等领域选用电磁辐射能力较强的细天线。其它形式的能量转换成电能的装置它能把电源内导电原子或分子的正负电荷分开。7.事实上直接危及生命的不是电压而是通过人体的电流当通过人体的工频电流超过8mA时有可能发生危险超过30mA时将危及生命。8.静电场中导体的特点是：在导体表面形成必然面积的电荷散布是导体内的电场为0每一个导体都成等位体其表面为等位面。∮=0。电流与导电媒质两头电压之比。11.在理想导体表面外侧的周围介质中磁力线平行于其表面电力线那么与其表面相垂直。12.若是是以大地为导线或为排除电气设备的导电部份对地电压的升高而接地称为工作接地。13.电荷的周围存在的一种特殊形式的物质称电场。大地联接这就叫接地。若是是为爱惜工作人员及电气设备的平安而接地成为爱惜接地。二、回答以下问题1.库伦定律：答：在无穷大真空中当两个静止的小带电体之间的距离远远大于它们本身的几何尺寸时该两带电体之间的作使劲能够表示为：这一规律成为库仑定律。2.有限差分法的大体思想是什么？答：把场域用网格进行分割再把拉普拉斯方程用以各网格节点处的电位作为未知数的差分方程式来进行代换将求拉普拉斯方程解的问题变成求联立差分方程组的解的问题。3.静电场在导体中有什么特点？答：在导体表面形成必然的面积电荷散布使导体内的电场为零每一个导体都成为等位体其表面为等位面。4.什么是击穿场强？答：当电场增大到某一数值时使得电介质中的束缚电荷能够离开它们的分子而自由移动这时电介质就丧失了它的绝缘能力称为被击穿。某种材料能够平安地经受的最大电场强度就称为该材料的击穿场强。5.什么叫静电屏蔽？答：在工程上常常把不可受外界电场阻碍的带电体或不希望去阻碍外界的带电体用一个接地的金属壳罩起来以隔离有害的的静电阻碍。例如高压设备周围的屏蔽网等确实是起静电屏蔽作用的。6.分离变量法的大体思想是什么？答：把电位函数φ用两个或三个仅含一个坐标变量的函数乘积表示带入偏微分方程后借助“分离’常数使原先的偏微分方程转化为几个常微分方程然后别离求解这些常微分方程并以给定的边界条件确信其中待定常数和函数最终取得电位函数解。所得的解往往具有傅里叶级数形式因此又称傅里叶法。7．分离变量法的具体步骤是什么？.答：（1）按给定场域的形状选择适当的坐标系使场域的边界面能与坐标面相吻合并写出静电场边值问题在该坐标系中的表达式。（2）将偏微分方程通过“分离”变量转化为常微分方程。（3）解各常微分方程并组成拉普拉斯方程的通解。通解含有“分离”常数和待定常数。（4）由边界条件确信“分离”常数和待定常数取得问题的唯一确信解。二、计算题1.真空中的有电荷以体密度ρ均匀散布于一半径为α的球中。试求球内、外的电场强度及电位。解：（1）电场强度：依照公式∮=ρdVSV当r<α时有4πr2D=4πr3ρ/3因此D=（ρr/3）e和E=（