工程电磁场导论课后答案
工程电磁场导论课后答案【篇一：工程电磁场导论习题课南京理工大学】
图示真空中有两个半径分别为r1和r2的同心导体球壳，设内、外导体球壳上分别带有
净电荷q1和q2，外球壳的厚度忽略不计，并以无穷远处为电位参考点，试求：
(1）导体球壳内、外电场强度e的表达式；
(2）内导体球壳(r?r1)的电位?。
2.真空中有一个半径为3cm的无限长圆柱形区域内，有体密度 ??10 mcr?3cm, r?4cm处m均匀分布的电荷。求：r?2cm,
3
的电场强度e。
3.内导体半径为2cm和外导体的内半径为4cm的球形电容器，其间充满介电常数??
2
r
的电介质。设外导体接地，而内导体带电，试求电容器介质内某点电位为内导体电位的一半时，该处的?值。
?a
fm
4.一同轴线内圆柱导体半径为a，外圆柱导体半径为b，其间填充相对介电常数?r?
质，当外加电压为u(外导体接地）时，试求：
(1)介质中的电通密度（电位移）d和电场强度e的分布； (2)介质中电位?的分布；
5. 图示空气中一输电线距地面的高度h?3m，输电线的半径为
a?5mm，输电线的
的介
轴线与地面平行，旦对地的电压为u?3000v，试求地面上感应电荷分布的规律。(?0?8.85?10
?12
fm)
h
6. 已知半径为r的无限长中空半圆柱面，均匀带电，电荷面密度为?0，则在其轴线上产生的电场强度为ey??
?0??0
ey。一个带有均匀分布的电荷体密度为?0的半圆柱，半径也为r，问它在轴线上产生的电场强度是多少？
7. 下图所示空气中一根长直细导线(截面可忽略不计），单位长度所带电荷量为?，平行放置于一块无限大导体平板上方，并与一块半无限大瓷介质(?2?4?0)相邻，且已知长直细导线到导体平板与瓷介质的距离均为d，画出求解空气中电场时，所需镜像电荷的个数、大小和位置(不要求解出电场）。
半无
8. 长直圆柱形电容器内外导体的半径分别为r1、r3，其间充满介电常数分别为?1、?2的两种介质,其分界面是半径为r2的圆柱面，若内导体单位长度带电荷量?q，外导体内表面单位长度所带电荷量? q，且外导体接地，如图所示，请写出两种介质区域内电位函数所满足的微分方程和边界条件。
9．图示真空中有一半径为a的长直圆柱导体，其轴线离地面的高度为h，圆柱导体与地面
之间接有恒定电压源u0。若忽略端部的边缘效应，并以地面为电位参考点，试求：
(1)圆柱导体与地面之间区域的电场强度e和电位?的表达式； (2)系统的单位长度电容
c0。
o
10. 内导体半径为2cm和外导体的内半径为4cm的球形电容器，其间充满介电常数
2
??fm的电介质。设外导体接地，而内导体带电，试求电容器介质内某点电位为内导体
r
电位的一半时，该处的?值。
1. 同轴电缆内导体半径r1=0.2cm,外导体半径r2 =0.7cm,绝缘材料的电导率
??10?15 s/m,求电缆在内外导体间电压为u =500v时的漏电流。 2. 如图所示，两块电导率分别分?1和?2,厚度为d的薄片构成导电弧片，其内外半径分别为r1和r2，导电弧片的两弧边有良导体制成的电极，电极间电压为u，且设内边电位为零，求 (1)弧片内的电位分布；(2)电极间的电阻。
?2
?
4
?
4
r1
r2
3.在导电率为?的均匀导电媒质里有半径为a1和a2的两个导体小球，两球之间距离为
d，其中d??a1且d??a2计算两导体之间电阻。
4.分别应用电场强度e，电流密度j和电位?写出电源外恒定电流场中导电媒质（媒质1)与理想介质（媒质2)分界面上的边界条件。
5. 如图2所示，流过细丝的电流i沿z轴向下且流到中心在z?0且与z轴垂直的导体薄层
上。求此薄层上电流线密度k的表达式，并求在平面60扇形区域内的电流。
?
zio
60
?
y
x
1、下列矢量中哪个可能是恒定磁场中的磁矢位a?如果是，求出相应的磁感应强度b。
(1)
f?a(xey?yex)(2)
f?b(xex?yey)
1、 (1)
??f?0是的 b???f?2aez
(2)??f?2b不是
2、两根半径为r的长直导线平行放置，导线轴线间距离为d，通有相同方向的电流i，若在两导线轴线平面上放置一线框，如图所示，线框的高为c，求穿过线框的磁通。 2、在线框内：
b?
?0i12?
(?
1
)ez
??
?b?ds?
ln
?
b
?0i1
2?
(x
a
?
1d?x
)cdx?
?0ic
2?
?ln
x?ln(d?x)?a
b
a
bx
?
?0ic
2?
b(d?b)a(d?a)
3、内、外半径分别为?1?10mm和?2?12mm的空心长直铜导体，通
有电i?200a。试用安培环路定律求场中的h。
3、由h?dl?i
0??≤?1i?0?h?0
?1??≤?2, i??
2
2
???1?2??1
2
222
i
h?
i
22
2?????
21
e??7.234?10(??
5
10
?4
?
)e? a/m
?≥?2h?
i2??
e??
31.83
?
e? a/m
z
(1,0,0.5)
4、（10分）置于z轴的长直导线，通有电流i，求穿过三个顶点坐标为
(0.5,0,0),(1,0,0.5)和(1,0,?0.5)的三角形回路的磁通。
1
i
4、??
?b(x)dxdz?2?
?0i
2?x
?8
0.5
?
(x?0.5)
dz?2?
1
?0i
2?x
o
x
(0.5,0,0(1,0,?0.5)
0.5
(x?0.5)dx
?
?0i2?
137?10(1?ln2)?6.i
5两种媒质分界面与yoz平面重合，分界面上分布均匀电流
线密度js?4eza/m，已知在?1媒质中x?0面上
h1?6ex?8eya/m，求分界面?2侧的h
2
。
o
5.解en?exet?ey
b2n?b1nh2n?
?1?2
?2?3?0
h1n?2exa/m
h2t?h1t?js?8?4?4h2t?4eya/mh2?h2n?h2t?2ex?4eya/m
6下列矢量中哪个可能是恒定磁场中的磁矢位a，如果是，求出相应的磁感应强度及电流密度，设场域中磁导率为?0。 (1)
f?6xyex?2yey(2)
?ax?x
?ay?y?ay?x
2
23
f?3xyex?4yey
6.(1) ??f???0
?可能是磁矢位a
b???f?(?
?ax?y
)ez??12xyez
??fx?
2
?ax?x
22
2
?
?ay?y
2
?12x???0jx?jx??
12x
?fy?
(2)
2
?ax?x
2
?
?ay?y
2
2
??12y???0jy?jy?
12y
?0
??f?3y?4?0不可能是磁矢位的表达式。
7求图所示空心长直导线单位长度的内自感，导线内、外半径分别为?1?2cm,?2?3cm。 7.设导线通有电流i，根据h?dl??j?da有 b? l
a
?0i???1
2???2??1
2
222
?1≤?≤?2
?
m
?
?0i
2?
??
?2
1
1???12
(2)d?2??2??1
22
?
?1?2?442224
(???)??(???)??ln211211? 222?4?2?(?2??1)?1?
?0i
l?
?
i
?
3??14?542224
?2.189?10 h (3?2)?2(3?2)?2ln222??2?2?(3?2)?4
?0
【篇二：工程电磁场导论复习题】
s=txt>电磁场试题
课程代码：02305
一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1．两点电荷所带电量大小不等，则电量大者所受作用力（）
a．更大
b．更小
c．与电量小者相等
d．大小不定
2．静电场中，场强大处，电位（）
a．更高
b．更低
c．接近于零
d．高低不定
3．a和b为两个均匀带电球，s为与a同心的球面，b在s之外，则s面的通量与b的（）
a．电量及位置有关
b．电量及位置无关
c．电量有关、位置无关
d．电量无关、位置有关
4．一中性导体球壳中放置一同心带电导体球，若用导线将导体球与中性导体球壳相联，则导体球的电位（）
a．会降低
b．会升高
c．保护不变
d．变为零
5．相同场源条件下，均匀电介质中的电场强度值为真空中电场强度值的（）
6．导电媒质中的恒定电流场是（）
a．散度场
b．无散场
c．旋度场
d．无旋场
7．在恒定电场中，电流密度的闭合面积分等于（）
a．电荷之和
b．电流之和
c．非零常数
d．零
a．不变
b．不定
c．变小
d．变大
9．磁感应强度b的单位为（）
a．特斯拉
b．韦伯
c．库仑
d．安培
10．如果在磁媒介中，m和h的关系处处相同，则称这种磁媒质为（
a．线性媒质
b．均匀媒质
c．各向同性媒质
d．各向异性媒质
11．关于洛仑兹力的正确说法是（）
a．对运动电荷做功
b．改变运动电荷的速度方向
c．改变运动电荷的速度大小
d．与运动电荷的运动方向平行
12．磁场能量密度的单位为（）
a．焦耳/米3
b．亨利/米3
c．安培/米3
d．伏特/米3
13．在恒定电流场中，对于各向同性媒质，损耗密度为（）
14．在理想介质中，波阻抗为（）
a．实数
b．虚数
c．复数
d．零
15．相速度是（）
a．波的加速度）
b．波的行进速度
c．波的振动速度
d．等相位面的行进速度
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
16．材料能够安全承受的最大电场强度称为___________。
17．平板电容器的板面积增大时，电容量___________。
18．在均匀媒质中，电位函数满足的偏微分方程称为___________。 19．深埋于地下的球形导体接地体，其半径越大，接地电阻越
___________。
20．多匝线圈交链磁通的总和，称为___________。
21．恒定磁场中的库仑规范就是选定矢量磁位a的散度为
___________。
22．磁通连续性定理的微分形式是磁感应强度
b的散度等于___________。
23．正弦电磁波在单位长度上相角的改变量称为___________。
24．电磁波的传播速度等于___________。
25．电场能量等于电场建立过程中外力所做的___________。
三、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共12分）
26．非极性分子
27．体电流密度
28．恒定磁场
29．时变场
四、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）
30．简述洛仑兹规范的基本意义。
31．简述法拉第电磁感应定律。
33．说明电磁场能量密度、电场能量密度及磁场能量密度的关系，给出数学表达式。
34．简述库仑电场与局外电场的异同。
五、计算题（本大题共2小题，第35小题10分，第36小题13分，共23分）
35．真空中两个点电荷q和-pq(0p1)相距为d，求电场中场强为零的点。
（要求作图描述）
36．题36图所示电路，小半圆半径为a，大半圆半径为b，回路电流为i，试用毕奥—沙伐定律求中心点0处的磁感应强度。
【篇三：工程电磁场导论复习题】
一、填空题（每空*2*分，共30分）
1. 2.流。
3.在自由空间（如真空中）电荷运动形成的电流成为流。
4.电磁能量的储存者和传递者都是电磁场，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，在通讯、广播、雷达等领域，选用电磁辐射能力较强的
细天线。
6.电源是一种把它能把电源内导电原子或分子的正负电荷分开。
7.实际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：电场为0，每个导体都成等位体，其表面为等位面。 9.
10.电导是流经导电媒质的之比。
11.在理想导体表面外侧的附近介质中，磁力线于其表面，电力线则与其表面相垂直。
12.如果是以大地为导线或为消除电气设备的导电部分对地电压的升高而接地，称为工作接地。
，存在的一种特殊形式的物质，称电场。 14.工程上常将电气设备的一部分和，这就叫接地。如果是为保护工作人员及电气设备的安全而接地，成为保护接地。
1. 库伦定律：
答：在无限大真空中，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用力可以表示为：
这一规律成为库仑定律。 2.有限差分法的基本思想是什么？
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为
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：在导体表面形成一定的面积电荷分布，使导体内的电场为零，
每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脱离
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
种材料能够安全地承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影响的带电体或不希望去影
响外界的带
电体用一个接地的金属壳罩起来，以隔离有害的的静电影响。例如
高压设备周围的屏蔽网等，就是起静电屏蔽作用的。 6.分离变量法
的基本思想是什么？
分方程后，借助“分离’常数使原来的偏微分方程转化为几个常微分
方程，然后分别求解这些常微分方程，并以给定的边界条件确定其
中待定常数和函数，最终得到电位函数解。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）由边界条件确定“分离”常数和待定常数，得到问题的唯一确定解。计算题
外
的电场强度及电位。
（2）电位：因电荷分布在有限区域，故可选无穷远为电位参考点。解：根据叠加原理，p点的电位为
3
3.如图所示为两根不同半径，相互平行，轴线距离为d，单位长度分别为+和-的长直圆柱体。试决定电轴位置。
解：列关系式