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《工程电磁场导论》练习题及答案

《工程电磁场导论》练习题一、填空题(每空*2*分,共30分)1.根据物质的静电表现,可以把它们分成两大类: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。
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.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:在导体表面形成一定面积的电荷分布,是导体内的电场为0,每个导体都成等位体,其表面为等位面。
9.恒定电场中传导电流连续性方程∮S J.dS=0 。
10.电导是流经导电媒质的电流与导电媒质两端电压之比。
11.在理想导体表面外侧的附近介质中,磁力线平行于其表面,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。
13. 电荷的周围,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大地联接,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。
二、回答下列问题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。
工程电磁场考试(更新)

根据实验,常见的电介质是线性、各同向性的,极化强度与电场强度的关系可表示为P=χε0Eχ是电介质的极化率
(1)极化率大表示材料易于极化,
极化率小表示材料不易于极化;
(2)真空的极化率为0,说明真空不能被极化;
(3)不同的电介质有不同的极化率。
在不同电介质的分界面上,存在极化面电荷(束缚面电荷),也可能存在自由面电荷。这造成分界面两侧场矢量不连续。这种场矢量的不连续性虽然不会影响积分形式基本方程的应用,却使微分形式的基本方程在不同电介质分界面处的应用遇到困难。因此必须研究场矢量的分界面条件。
3、电源中电场强度的表达式
作用于单位电荷上的局外电场力定义为局外电场强度,记为Ee。
电源中的总电场强度ET=Ec+Ee。
在电源意外的区域只存在库仑电场。总的电场强度ET=Ec。
4、电荷守恒原理的表达式
电荷守恒原理:自然界中电荷量是守恒的。给定任意闭合面,设闭合面内的电荷量为q,空间的电力密度为J,则
这就是线性、各向同性磁媒质中恒定磁场的辅助方程。它建立了磁媒质中两个基本物理量B和H之间的简单关系
恒定磁场不同磁媒质分界面条件,可以总结为如下两条:
(1)磁场强度切线方向连续。
(2)磁感应强度法线方向连续。
高斯通量定理的微分形式 高斯通量定理的积分形式
即静电场中任一点上电场强度的散度等于该点的体电荷密度与真空的介电常数之比。
如图所示,真空中,半径为A的大圆球内有一个半径为a的小圆球,两圆球面之间部分充满体密度为ρ的电荷,小圆球内电荷密度为零(空洞)。求小圆球(空洞)内任一点的电场强度。
解:根据叠加原理,空洞内P点的电场强度,可以看作是由充满电荷、电荷体密度为ρ的大球和充满电荷、电荷体密度为-ρ的小球在P共同产生的电场强度。根据高斯通量定理
工程电磁场复习题

工程电磁场复习题一、简答题1.如何由电位求电场强度?试写出直角坐标系下的表达式。
.Ee某eyez某yz2.写出毕奥—沙伐定律的数学表达式,说明它揭示了哪些物理量间的关系。
0IdleR4R2表明磁感应强度B与电流I及电流元dl所处位置(R,eR)有关。
dB3.传导电流、位移电流、运流电流是如何定义的各有什么特点传导电流是导体中电荷运动形成的电流。
位移电流是变化的电场产生的等效电流。
运流电流是不导电空间内电荷运动形成的电流。
4.一带电导体球外套有一个与它同心的导体球壳,球壳内外均为空气。
如用导线把壳与球连在一起,结果会如何?5.在磁场中,洛仑兹力是否会对运动电荷做功?为什么?6.什么是接地电阻其大小与哪些因素有关.接地设备呈现出的总电阻称之。
与土壤电导率和接地体尺寸(等效球半径)成反比。
7.由电磁感应定律,线圈中感应电流的方向应如何判断.感应电流与其产生的磁通成右手螺旋关系。
该磁通用以后抗线圈中外磁通的变化。
8.电场强度相同时,电介质中的电能体密度为什么比真空中的大因We而电12E20,故We电We09.什么是跨步电压?有何意义?跨步电压,就是指电气设备发生接地故障时,在接地电流入地点周围电位分布区行走的人,其两脚之间的电压。
意义是确定电力系统接地体危险区的半径,并根据其表达式采取相应的工程对策减小危险区面积。
10.平行板电容器,两板带有等量异号自由电荷,忽略边缘效应,当板间距离增大时,板间电场强度是否改变?为什么?电场强度减小,电场强度与平行板之间的距离成反比11.什么是全电流定律12.不同磁媒质分界面上,磁矢量位满足A1=A2,为什么?13.在线性媒质中,两个线圈之间的互感系数与哪些因素有关?14.将处于平板电容器之间的介质板抽出,问是什么力在做功外力做功15.恒定磁场中束缚电流和自由电流有何区别?束缚电流是由电介质束缚电荷产生磁偶极子所构成的电流,一个原子尺寸的现象,自由电流不受磁介质束缚二、分析计算题1.半径为a的均匀带电球壳,电荷面密度为常数,外包一层厚度为d、介电常数为的介质,求介质内外的电场强度。
工程电磁场期末考试(最终打印版)

工程电磁场期末考试(预测题60%命中率)一、简答题(60分)(请用电脑打开)1、解释并简述霍尔效应原理,并列举相关元件(5分)(必考)答案:磁场强度B与电流方向垂直时,形成电流的正电荷或负电荷将会受到磁场力的作用而发生微小移动,产生的微小电位差叫做霍尔电压。
元件:电子功率计、矩形脉冲元件、测量磁通密度的仪表2、写出不同情况下的法拉第电磁感应电动势,并写出相关数学表达式(5分)(必考)答案:1、闭合路径静止不动,而与其相交链的磁通却随着时间发生变化:emf2、一个恒定磁通与一个闭合路径之间有相对运动:3、以上2种情况的复合:(注意:H、D、E、V、B、L、E、S等加粗的字母一定要标箭头,否则一分都没有)3、写出时变电磁场和静电场的麦克斯韦方程组并说明每个方程的物理意义(微分形式和积分形式)(5分)(注:此题必考,必要时可弄点小抄)答案:时变电磁场(微分形式):----位移电流和变化电场产生磁场------变化的磁场产生电场-------静电场为有源场---------磁场为无源场时变电磁场(积分形式):静电场(微分形式):▽ⅹE=0▽ⅹH=J静电场(积分形式):∮E.d L=0∮H.d L=Ι4、分别写出导体、电介质、磁场的边界条件(5分)(注:此题必考,必要时可弄点小抄)答案:导体边界条件: 1.在导体内部,静电场的电场强度为零。
2.导体表面上的电场强度处处垂直于导体表面。
3. 导体表面是一个等位面。
电介质边界条件:磁场边界条件:5、写出传输线的电报方程、传输波方程、无损耗传输线的方程、正弦波的复数表达式、低损耗传输的条件(5分)(必考)答案:传输线的电报方程:传输线的传输波方程:无损耗传输线的方程:正弦波的复数表达式:在导体表面:E的切线分量为零D 的法线方向为电荷面密度V IRI Lz t∂∂⎛⎫=-+--⎪∂∂⎝⎭I VGV Cz t∂∂⎛⎫=-+⎪∂∂⎝⎭()()22222222V V VLC LG RC RGVz t tI I ILC LC RC RGIz t t⎧∂∂∂=+++⎪⎪∂∂∂⎨∂∂∂⎪=+++⎪∂∂∂⎩V ILz tI VCz t∂∂⎧=-⎪⎪∂∂⎨∂∂⎪=-⎪∂∂⎩——时变电流产生时变电压——时变电压产生时变电流[]()001(,)cos..2j j z j tVV z t V t z V e e e c cφβωωβφ±=±+=+(此处请看教材P237-10.34)(必考)低损耗传输的条件:①R<<wL,G<<wC②无畸变,即:6、解释安培环路定律、高斯定律、毕奥沙伐定律、斯托克斯定理(5分)答案:安培环路定律: 磁场强度沿一闭合路径的线积分等于该闭合路径所包围的电流的大小:点形式:▽ⅹH=J高斯定律:穿过任意闭合曲面的电通量等于该曲面所包含的总电荷:点形式:毕奥沙伐定律:斯托克斯定理:00jV V eφ=-复数振幅(有幅值,有相位)(,)j z j tcV z t V e eβω±=—复数瞬态电压()j zsV z V eβ±=—相电压(不随时间变化)R GL C=7、解释保守场、写出电流连续性方程和欧姆定律的点形式(5分)答案:保守场:沿任意一条闭合路径移动单位电荷外力不做功,即:一个保守场对于任何一条可能的闭合路径的线积分都是零。
工程电磁场工程电磁场试卷(练习题库)(2023版)

工程电磁场工程电磁场试卷(练习题库)1、场2、力线3、通量4、环量5、旋度6、高斯散度定理7、斯托克斯定理8、亥姆霍兹定理9、电流元10、电偶极子11、电位移矢量12、电位函数13、电解质的极化14、极化强度15、静电力16、自感17、镜像法18、坡印廷矢量19、平面电磁波20、均匀平面电磁波21、相位常数22、偏振23、相速24、群速25、色散煤质26、关于有限区域内的矢量场的亥姆霍兹定理,下列说法中正确的是O27、两个载流线圈之间存在互感,对互感没有影响的是O28、以下关于时变电磁场的叙述中,正确的是O29、两个相互平行的导体平板构成一个电容器,与电容无关的是O30、用镜像法求解静电场边值问题时,判断镜像电荷设置是否正确的依据是O31、电磁波的右旋极化和左旋极化分别指电场强度矢量的旋转方向和波的传播方向间满足右手螺旋关系和左手螺旋关系32、一封闭曲面的电场强度通量为零,则在封闭面上的场强一定处处为零。
33、电磁波在界面处的反射系数指反射电磁波的电场强度振幅与入射区域内的总电场强度振幅之比。
34、电磁场矢量的本构关系反映了不同电磁特性的介质对电磁场有着不同的影响。
35、引入电磁场的复数表示,是为了在电磁场的分析过程中简化数学处理, 它并不反映任何实质性的物理考虑。
36、电荷在静电场中沿闭合路线移动一周时,电场力作功一定为零。
则电流元在磁场中沿闭合路线移动一周时,磁场力37、一小电流回路,不论是在产生磁场方面,还是在磁场中受力方面都等效于一个磁偶极子。
38、如果天线上的电流幅值一定,则天线的辐射电阻越大,它的辐射功率就越小。
39、某电磁场是感应电磁场还是辐射电磁场,判断的标准是看其平均能流密度是否为零。
40、静止电荷产生的电场,称之为O场。
它的特点是有散无旋场,不随时间变化。
41、高斯定律说明静电场是一个O场。
42、安培环路定律说明磁场是一个O场。
43、电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的O的运动方向相同。
完整版工程电磁场考试题

<<工程电磁场?课程测试试卷〔A卷〕注意:1 ,本试卷共2页2.测试时间:120分钟;3.姓名.学号,网选班级.网选序号必须写在指定的地方一.填空题〔每题3分,共30分〕1.在正方形的四个顶点上,各放一电量相等的同电性点电荷q,那么几何中央处的电场强度为〔〕o2不导电的自由空间电荷运动形成的电流为〔〕电流.3,磁化强度M的定义是单位体积内〔〕的矢量和.4,均匀平面电磁波在介电常数为£ ,磁导率为H的理想介质中传播, 其传播速度为〔〕o5.材料能够平安承受的最大电场强度称为〔〕.6,时变电磁场中的动态位既是空间的函数,也是〔〕的函数.7•静电场的能量体密度等于〔〕o8,多匝线圈交链磁通的总和,称为〔〕o二.简述题〔每题5分,共30分〕9.电磁感应定律的本质是变化的〔〕产生电场.10.平板电容器的板面积增大时,电容量〔〕.1.简述静电平衡状态下导体的性质〔从电荷,电位和电场强度三个方面说明〕.2.简述变压器电动势和发电机电动势的区别.3.写出麦克斯韦方程组得微分形式及其辅助方程.4.一块金属在均匀磁场中匀速平移,金属中是否会有涡流为什么?5•平行板电容器两板带有等量异号自由电荷,忽略边缘效应,当板间距离增大时,板间电场强度是否改变为什么6.对自由空间的平面电磁波,电场和磁场的能量密度相等吗为什么三.计算证实题〔每题8分,共40分〕1.有一个分区均匀电介质电场,区域1〔z<0 〕中的相对介电常数£ rl=2z区域2 〔z〕0〕中的相对介电常数£ r2=5. El=2ex+3ey+4ez,求DI, E2 和D2 .2设平板电容器极板间的距离是d,介质的介电常数为£ 0,极板间接交流电源,电压为u=Umsin3t,求极板间任一点的位移电流密度.3.设空间某处的磁场强度为H=0.1cos(2 ntX10A7-0.21x)ez A/m.求电磁波的传播方向,频率,相位常数,传播速度,波阻抗,并求电场强度的表达式.4.半径分别为Rl. R2的同心导体球面间充满介电常数为£的介质, 求此球形电容器的电容.5 •试证实真空中以速度运动的点电荷所产生的磁场强度和电位移矢量之间的关系为H=vXD。
工程电磁场国网培训练习(1)

工程电磁场国网培训练习(1)电磁场试题第一部分选择题一、单项选择题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.全电流定律的微分方程为A.▽×H=JC C.▽×H=B.▽×H=JC=(或JV)+D.▽×H=0 ?D ?t?D ?t 2.所谓点电荷是指可以忽略掉电荷本身的A.质量C.体积A.成正比B.重量D.面积B.平方成正比D.成反比B.277Ω D.377Ω B.线圈能量D.电流能量B.磁场恒定D.磁场变化3.静电场中两点电荷之间的作用力与它们之间的距离C.平方成反比A.237Ω C.337Ω 4.真空中均匀平面波的波阻抗为5.载流回路中的电流在建立过程中需要外源提供能量,故一部分能量将转化为A.电场能量C.磁场能量A.电场恒定C.电场变化6.变压器电动势的产生条件是7.已知两点电荷在同一处产生的电场分别为E1=-+/m,E2=/m,则该处的电场强度为A./m B.-+/m D./m C.+/m 8.?0是真空中的介电常数,其值为A.4?×10-7H/m C.×10-12F/m B.4?×10-12F/m D.×10-12F·m 9.已知平行板电容器中,电位函数??ax2,则电容器中的电场强度为A.2axex C.2a?ex A.恒定C.不定B.2a?xex D.-2axex B.为零D.为无穷大10.在恒定电场中,导体内的电场强度为11.一个电量为×10-19C的粒子,以/s的初速度进入B=5mT的磁场中,假设速度v和B是垂直的,则作用在此粒子上的力为A.×10-20N C.×10-14 A.安/米3 C.安/米B.×10-17N D.0N B.安/米2 D.安12.电流密度的单位为13.如向量磁位A=5(x2+y2+z2)-1exWb/m,则B为A.10(x2+y2+z2)-2yez-10(x2+y2+z2)-2z ey(T)B.5(x2+y2+z2)-1ez-5(x2+y2+z2)-1ey(T) C.10(x2+y2+z2)-1yez-10(x2+y2+z2)-1z ey(T)D.5(x2+y2+z2)-2ez-5(x2+y2+z2)-2ey(T) 14.在场源分布相同情况下,普通磁媒质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的A.?0倍C.?倍B.?r倍D.?m 倍15.在恒定磁场中,已知H=a(yex-xey),则电流密度J等于A.-2aez C.2aex B.-2aey D.2aez 第二部分非选择题二、填空题请在每小题的空格中填上正确答案。
工程电磁场复习题1228

一填空题1. 麦克斯韦方程组的微分形式是:________________ 、_________________ 、 ______________ 和________________ 。
2. 静电场的基本方程为:________________________ 、________________________ 。
3. 恒定电场的基本方程为:______________________ 、________________________ 。
4. 恒定磁场的基本方程为:______________________ 、________________________ 。
5. 线性且各向同性媒质的本构关系方程是:_________________、________________ 、_______________ 。
6. 电流连续性方程的微分形式为:_____________________ 。
7. 弓I入电位函数「是根据静电场的________________ 特性。
8. 引入矢量磁位A是根据磁场的____________________ 特性。
9. 在线性媒质中,线圈自感与电流的关系为_________________。
10. 直角坐标系下矢量场A的旋度公式的行列式形式为____________________________ 。
11. 静场问题中,E与「的微分关系为:____________ , E与’的积分关系为:___________ 。
12. 在自由空间中,点电荷产生的电场强度与其电荷量q成__________ 比,与观察点到电荷所在点的距离平方成比。
13. 恒定磁场中标量磁位 ______________'满足的方程是。
14. 静电场能量密度公式为___________________________ 。
15. _______________________________________ 恒定磁场中矢量磁位A的旋度为,其散度等于。
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4.5.A. D = W Q E磁场能量密度等于()C.D = aE6.A. E Z)B. B HC.电场能量密度等于()X. E D B. B H C.7.C.原电荷和感应电荷D.不确定A.正比B.反比10.矢量磁位的旋度是(A)A.磁感应强度B.电位移矢量11.静电场能量We等于()A. [ E DdVB.丄[E HdVJv 2」"12.恒定磁场能量Wm等于()C・平方正比D・平方反比c.磁场强度D.电场强度1 f rC. -\ D EdVD.[E HdV2 Ju JvC. -[ E DdV? Jv D.f E HdVJvAJv;(B)V Vw = 0;15.下列表达式成立的是()A、jv A dS; B> V Vw = 0;(C) V(Vx,4) =0;C、V (Vxw) =o;(D)Vx(Vw) = 0D、Vx(V w) = 0一、单项选择题1.静电场是()A.无散场B.有旋场C.无旋场D.既是有散场又是有旋场2.导体在静电平衡下,其内部电场强度()A.为零B.为常数C.不为零D.不确定3.磁感应强度与磁场强度之间的一般关系为()A.H = “BB. H =C. B = pH电位移矢量与电场强度之间的一般关系为()镜像法中的镜像电荷是()的等效电荷。
A.感应电荷B.原电荷8.在使用镜像法解静电边值问题时,镜像电荷必须位于()A.待求场域内B.待求场域外C.边界面上D.任意位置9.两个点电荷之间的作用力大小与两个点电荷之间距离成()关系。
13.关于在一定区域内的电磁场,下列说法中正确的是()(A)由其散度和旋度唯一地确定;(B)由其散度和边界条件唯一地确定;(C)由其旋度和边界条件唯一地确定;(D)由其散度、旋度和边界条件唯一地确定。
14.下列表达式不可能成立的是()(B )电介质中极化电荷v 运动 (A) 8Ax dAy dAz dx dy dz(B)匹廿竺—些& dx x dy y dz 2 5A dA dA ——e + ——e H -- e .(C )'y '20.导电媒质的复介电常数乞为()。
(D) dA dA dA 一 + 一 + 一 dx dy dz (A) £ + j — ; (B) £ + j — ; (C) cr co £-j-; (D) £-j- 3 CT2i.以位函数卩为待求量边值问题屮,设十°)、瑕£、羽(£都为边界点s 的点函数,则所谓第一类边值问题是指给定()A.(p~于(或B.空二松dn c.少+ = 4 @) d (p (鬲 为®在边界上的法向导数值) X 、1 R V —= —; B 、▽/? = ▽‘/?; R R c 、hr D 、 24.A. 斯托克斯定理的表达式为( C.||^| = j(V-A)-6fc ; $J/ A x 甲=J (V x A) • ;s B.叫二J(X7xA)・6fc D.16. 下面表述正确的为()(A )矢量场的散度仍为一矢量场;(B )标量场的梯度结果为一标量;(C )矢量场的旋度结果为一标量场;(D )标量场的梯度结果为一矢量17. 静电场中()在通过分界面时连续。
(A ) E (B ) D (C ) E 的切向分量 (D ) J18. 传导电流是由()形成的。
(A )真空中带电粒子定向运动(C )导体中自由电子的定向运动19. 矢量场A=(Ar,A )泌z )的散度在直角坐标下的表示形式为()22. 电源以外恒定电场基本方程的微分形式说明它是()A.有散无旋场;B.无散无旋场;C.无散有旋场D.有散有旋场 23. 关于距离矢量R = r-r f ,下面表示正确的为()25. 下面关于亥姆霍兹定理的描述,正确的是()A.研究一个矢量场,必须研究它的散度和旋度,才能确定该矢量场的性质。
B.研究一个矢量场,只要研究它的散度就可确定该矢量场的性质。
C.研究一个矢量场,只要研究它的旋度误就可确定该矢量场的性质。
26.下列关于电场(力)线表述正确的是()A.由正的自由电荷出发,终止于负的自由电荷;B.由正电荷出发,终止于负电荷;C.正电荷逆着电场线运动,负电荷顺着电场线运动27.下列关于电位移线表述正确的是()A.由正的自由电荷出发,终止于负的自由电荷;B.由正电荷出发,终止于负电荷;C.正电荷逆着电位移线运动,负电荷顺着电位移线运动28.电位移表达式D = £E()A.在各种媒质中适用;B.在各向异性的介质屮适用;C.在各向同性的、线性的均匀的介质中适用;29.电位移表达式D = q)E+p()A.在各种媒质中适用;B.只在各向异性的介质屮适用;C.只在各向同性的、线性的均匀的介质中适用;30.磁场强度表达式B = JLI H()A.在各种磁介质中适用;B.只在各向异性的磁介质屮适用;C.只在各向同性的、线性的均匀的磁介质中适用;31・磁感应强度表达式B = &H + “()M()A.在各种磁介质屮适用;B.只在各向异性的磁介质中适用;C.只在各向同性的、线性的均匀的磁介质中适用;32.电位不相等的两个等位面()。
A.可以相交B.可以相切C.不能相交或相切33.两个矢量的矢量积(叉乘)满足以下运算规律()A交换律;B分配律;C结合率;D以上均不满足。
34.以下关于边界条件的描述,正确的是(A )A电场强度切向分量连续;B电位移矢量切向分量连续; C电场强度法向分量连续; D 电位移矢量法向分量连续。
35 .对于像电荷,下列说法正确的是()A像电荷是虚拟电荷,必须置于所求区域之内;B像电荷是虚拟电荷,必须置于所求区域之外;C 像电荷是真实电荷,必须置于所求区域之内;D像电荷是真实电荷,必须置于所求区域Z外。
1-5: CACAD 6-10: CABDA 11-15: CBDBC 16-20: DCCAC21-25: ABDBA 26-30: BACAC 31-35: ACBAB二、填空1.电场强度可表示为_______ 的负梯度。
2.体电荷p,面电荷6线电荷I在场点r处产生的卩电位为___________3.安培环路定律的微分形式是_____________ ,它说明磁场是________ o4.全电流定律的微分方程_________5.静电场的边界条件为______ 、________ 。
6.恒定电场的边界条件为_______ 、_______ 。
7.恒定磁场的边界条件为_______ 、_______ o8.磁通连续性原理的微分形式是_______ 。
9.在无源区域中,波动方程为_______ 、_______ 。
io•介电常数为的均匀线性介质中,电荷的分布为pG,则空间任一点V • E = ____________ , V • £) = _____________ o11 •在时变电磁场,,表明时变电场是__________________ ; V • 8= _______ ,表明时变磁场是______ 。
12.在两种不同媒质的分界而上,________ 的切向分量总是连续的,_________ 的法向分量是连续的。
13•线性、各向同性媒质的木构关系为:_______ , ________ ,_______ o14.在导电媒质中,电磁波的相速随频率改变的现象称_______________ ,这样的媒质又称为_________ 。
15 .电流连续性方程的微分形式为________________________ 。
16.研究宏观电磁现象时,常用到的四种电荷模型是:体电荷、面电荷、线电荷、点电荷,常用到的三种电流模型是:体电流、面电流、线电流。
17 •极化体电荷密度与极化强度P之间的关系式为_______ 。
18.表征时变场屮电磁能量的守恒关系是_________ 定理。
20.镜像法是用等效的_______ 代替原来场问题的边界,该方法的理论依据是__ O21.坡印廷矢量S=£xH f它的方向表示______________________ 的传输方向,它的大小表示单位吋间通过与能流方向相垂直的_______________ 电磁能量。
22.无极分子遇到外电场的极化为:__________23.镜像法的关键是要确定镜像电荷的个数、___________ 和___________24.标量场的梯度的方向为______________ ;大小为_______________ 。
25._______________________________________ 静电场的基木方程积分形式为:__________________________________________ 、_______________26._______________________________________ 恒定电场的基木方程微分/积分形式为:___________________________________ 、_______________27._______________________________________ 恒定磁场的基本方程微分/积分形式为:___________________________________ 、_______________28._____________________________________ 动态电磁场的基本方程微分:________________________________________ 、_____________29电磁波的传播速度等于___________ o30.电磁感应定律的本质就是变化的磁场产生_________ o三、简答题1.写出真空屮高斯定理的积分表达式,说明它揭示的物理意义。
2 •写出坡印廷定理的微分形式,说明它揭示的物理意义。
3•写出真空中安培环路定律的微分表达式,说明它揭示的物理意义。
4•写出麦克斯韦方程组的积分/微分方程,说明每个方程的意义。
5.试说明静电场中导体的基本特征。
%1.计算题(本大题共6小题,共50分)1、在直角坐标系下证明矢量恒等式V (VxA)2、矢量A = e x + 2e y, B = e x - 3e z ,求(1) A+B (2) A B (3) AxB3、真空中均匀带电球体,其电荷密度为p,半径为a,试求:(1)球内任一点的电位移矢量D(2)球外任一点的电场强度E解:(1)作半径为厂的高斯球面,在高斯球而上电位移矢量的大小不变,厂V加寸, 根据高斯定理,有fj D dS = j pdV = qS V£)4岔2 =牛岔33D = ^r3解:因为 71E(z,t)二e x E m cos(cot-kz) + e v E m cos(a )t - kz -^) 所以 码⑵二吓肿如+耳坨尹―⑵(2)当 5时,作半径为厂的高斯球面,根据高斯定理,有9 4 3D4兀厂=—71CI p 33 n pa’ _D = ^——r 3r 3 3 电场强度为 £ = . P 61- f 3*0 厂 3E (z,t ) = Re [叮為 cos&z )/']j (曲+3=Re[yEg cos(tz)e 2 ] 71 =e x E xm cos(&z) cos (6yz + —)=一乞Eg cos(&z) sin (6905.参考教材例题5-2 4、(1)将下列场矢量的瞬时值形式写为复跖形式并说明均匀平面波极化方式 E(z,t) = eE m cos 伽一kz) + e x E sin (曲一kz) •A iii y iii 因为<1)x=0,(1)尸“/2,相位差为・n/2, E xm =E ym =E m ,所以为右旋圆极化波。