电磁场与电磁波习题及答案.pdf

1麦克斯韦方程组的微分形式1Nuv5.N个导体组成的系统的能量，其中uvuvuvWqiuuvuvDuvB2ii是：.HJ,E,gB0,gDi1tt是（除i个导体外的其他导体）产生的电位。静电场的基本方程积分形式为：为了描述电荷分布在空间流动的状态，定义体积电流2uvuuv6.uvuuv密度J，其国际单位为（a/m2）ÑEgdl0ÑDgdsCS7.应用高斯定理求解静电场要求电场具有（对称性）3理想导体（设为媒质2）与空气（设为媒质1）分界分布。面上，电磁场的边界条件为：8.如果某一点的电场强度为零，则该点电位的（不一rr定为零）。eDrnrS8.真空中一个电流元在某点产生的磁感应强度dB随3.eB0rnr该点到电流元距离变化的规律为（1/r2）。eE0rnrr10.半径为a的球形电荷分布产生的电场的能量储存eHJnS于（整个空间）。4线性且各向同性媒质的本构关系方程是：三、海水的电导率为4S/m，相对介电常数为81，求频uvuvuvuuvuvuv率为1MHz时，位幅与导幅比值4.DE,BH,JE三、解：设电场随时间作正弦变化，表示为：5电流连续性方程的微分形式为：rrEeEcostrxmgJr5.trDr则位移电流密度为：JeEsintdtx0rm26电位满足的泊松方程为；其振幅值为：JE4.5103E在两种完纯介质分界面上电位满足的边界。dm0rmm传导电流的振幅值为：JE4E12cmmm1n2n127应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理J因此：dm1.125103论依据是:唯一性定理。Jcm8.电场强度E的单位是V/m，电位移D的单位是C/m2。四、自由空间中，有一半径为a、带电荷量q的导体球。试求：（1）空间的电场强度分布；（2）导体球的电容。9．静电场的两个基本方程的微分形式为E0（15分）gD；四、解：由高斯定理uuvvv10.一个直流电流回路除受到另一个直流电流回路的库uuvuuvqqÑDgdSq得DDeDerr2仑力作用外还将受到安培力作用S4r24ruuvuvuuvv1.在分析恒定磁场时，引入矢量磁位A，并令Dq空间的电场分布Eer4r2uvuvuv00BA的依据是（gB0）导体球的电位uuvuuvvquuvqUEgdlEgdregdr2.“某处的电位0，则该处的电场强度E0”raaa4r24a00的说法是（错误的）。q导体球的电容C4a3.自由空间中的平行双线传输线，导线半径为a,线U0间距为D，则传输线单位长度的电容为（）。C01Daln()a五、两块无限大接地导体板分别置于x=0和x=a处，4.点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为（1/r2其间在x=x0处有一面密度为C/m2的均匀电荷分）。布，如图所示。求两导体板间的电场和电位。（20分）位函数满足的关系式。解：d2d2100xx;20xxa3．极化介质体积内的束缚电荷密度与极化强度之间的关dx20dx20系式为。xCxD0xx;得：11104．若密绕的线圈匝数为N，则产生的磁通为单匝时的xCxDxxa倍，其自感为单匝的倍。22205．如果将导波装置的两端短路，使电磁波在两端来回反x和x满足得边界条件为12射以产生振荡的装置称为。xx00,a0;xx,21121020xxx6．电介质的极x0性分子在无外电场作用下，所有正、负电0荷的作用中心不相重合，而形成电偶极子，但由于电偶xaxx0解得C0,0DD0,C,2极矩方向不规则，电偶极矩的矢量和为零。在外电场作1a12a000用下，极性分子的电矩发生________________，使电偶ax所以x0x0≤x≤x,1a0极矩的矢量和不再为零，而产生__________。0xax7．根据场的唯一性定理在静态场的边值问题中，只要满x0x≤x≤a2a00足给定的_______条件，则泊松方程或拉普拉斯方程的uuvvdxvaxExe1e00xx解是。11xdxxa0__________08．谐振腔品质因素Q定义为_______________。uuvvdxvxExe2e0xxa22xdxxa09．在导电媒质中，电磁波的