【免费下载】工程电磁场导论复习题

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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?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、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

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

1 . 真空中的有电荷以体密度ρ均匀分布于一半径为α的球中。试求球内、

的电场强度及电位。 解:(1)电场强度:根据公式 ∮S D.dS=V ρdV 当r<α时,有 4πr 2D=4πr 3ρ/3 所以 D=(ρr/3 ) e r 和 E=(ρr/3ε0 ) e r 当r>α时,有4πr 2D=4πr 3ρ/3

所以 D= (ρα3/3 r 2 ) e r 和 E=(ρα3/3ε0 r 2 ) e r (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。 当r≤α时

=ρα2/2ε0-ρr 2/6ε0 当r≥α时

=ρα3/3ε0 ?1/r 、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

2.如图1所示,两点电荷+q 和-q 相距为d 。当r ?d 时,这一对等量异号的电荷

±q 称为电偶极字。计算任一点 P

处的电位和电场强度。

解:根据叠加原理,P 点的电位为φp =q/4πε0 ?(1/r 1-1/r 2)= q/4πε0? (r 2- r 1)/ r 2 r 1 因 r>>d , 则 r 2 r 1≈r 2 r 2- r 1≈dCOSθ, 所以有 φp = q dCOS θ/4πε0 r 2e r P 点的电场强度为:E=P/4πε0 r 3 ?(2COS θe r + sinθe θ)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、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

4.今有一球形薄膜带电表面,半径为α,其上带电荷q 。求薄膜单位面积上所受的膨胀力。解: 孤立导体球的电容C=4πε0α 采用球坐标,原点置于球心,选广义坐

标g 为α,则

?r =q 2/2C 2?C/α= q 2/2C?4πε0 = q 2/8πε

0 α2

?r 的方向与α增大的方向相同,为膨胀力。单位面积上的力 ?r 、= q 2/2ε0(4πα2)2 =σ2/2ε0 = 1/2?σE =1/2?DE 5.已知图2中线圈匝数N=300,铁心的横截面积S=3X10-3 m 2,平均长度l=1铁磁质的μr =2600,欲在铁心中激发3X10-3Wb 的磁通,线圈应通过多大的电流?

解:磁路总磁阻 R M =1/μ?l/S=1/2600X(4πx10-7)?1/3x10-3=105 1/H 磁路的磁动势 £m =Φr M =(3x10-3)x105=300 故线圈应通过的电流 I=£m /N=300/300=1A 、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

《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。 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? 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

《工程电磁场》复习题.doc

4. 5. A. D = W Q E 磁场能量密度等于() C.D = aE 6. A. E Z) B. B H C.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 DdV B.丄[E HdV Jv 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 r C. -\ D EdV D.[E HdV 2 Ju Jv C. -[ E DdV ? Jv D. f E HdV Jv AJv;(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) = 0 D、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 = “B B. 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()

《工程电磁场导论》练习题及答案

《工程电磁场导论》练习题 1、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。 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

工程电磁场复习题

《工程电磁场》复习题 一.问答题 1.什么是静电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。 由静止电荷在其周围产生的电场。F=q1*q2/4pi*R*R*e0 静电场不随时间变化 2. 什么是恒定电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。 恒定电流产生的电场。 3. 什么是恒定磁场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。 磁场强度和方向保持不变的磁场。 4. 如果区域中某点的电场强度为零,能否说明该点的电位也为零?为什么? 电场强度E是一个随空间点位置不同而变化的矢量函数,仅与该点的电场有关。a,b为两个电荷相等的正反电荷,在其中心点处电位为零,但场强不为零。 5. 如果区域中某点的电位为零,能否说明该点的电场强度也为零?举例说明? 不能。a,b为两个相等正电荷,在其中心点处电场强度为零,但电位不为零。 6.静电场的电力线会闭合的吗?恒定电场的电力线会闭合的吗?为什么? 静电场的电力线不会闭合,起于正电荷止于负电荷。在变化的磁场产生的有旋电场中,电力线环形闭合,围绕着变化磁场。 7. 写出两种不同媒质分界面上恒定电场与恒定磁场的边界衔接条件。 恒定电场的边界衔接条件J*dS=0 E*dl=0 恒定磁场的边界衔接条件B*dS=0 H*dl=I 8. 什么是矢量磁位A? 什么是磁感应强度B? B=0 B=*A(*A)=0, 矢量磁位A是一个辅助性矢量。磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的基本物理量 9. 什么是磁导率? 什么是介电常数? 表示磁介质磁性的物理量。介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数。 10. 导电媒质中恒定电场与静电场之间具有什么相似关系? 二.填空题 1.静止电荷产生的电场,称之为_静电场__________场。它的特点是有散无旋场,不 随时间变化。 2.高斯定律说明静电场是一个有散场。 3.安培环路定律说明磁场是一个有旋场。 4.电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的正电荷的运动方向相同。 5.在两种不同导电媒质的分界面上,磁感应强度的法向分量越过分界面时连续, 电场强度的切向分量连续。 6.磁通连续性原理说明磁场是一个无散场。 7.安培环路定律则说明磁场是一个有旋场。 6. 矢量磁位A的旋度为 B ,它的散度等于0 。 7. 矢量磁位A满足的方程是。 8.恒定电场是一种无散和无旋的场。

试题.习题—--冯慈璋马西奎工程电磁场导论课后重点习题解答

1—2—2、求下列情况下,真空中带电面之间的电压。 (2)、无限长同轴圆柱面,半径分别为a 和b (a b >),每单位长度上电荷:内柱为τ而外柱为τ-。 解:同轴圆柱面的横截面如图所示,做一长为l 半径为r (b r a <<)且与同轴圆柱面共轴的圆柱体。对此圆柱体的外表面应用高斯通量定理,得 l S D s τ=?? d 考虑到此问题中的电通量均为r e 即半径方向,所以电通量对圆柱体前后两个端面的积分为0,并且在圆柱侧面上电通量的大小相等,于是 l rD l τπ=2 即 r e r D πτ2=, r e r E 02πετ= 由此可得 a b r e e r r E U b a r r b a ln 2d 2d 00 ? ? επτ=?επτ=?= 1—2—3、高压同轴线的最佳尺寸设计——高压同轴圆柱电缆,外导体的内半径为cm 2,内外导体间电介质的击穿场强为kV/cm 200。内导体的半径为a ,其值可以自由选定但有一最佳值。因为a 太大,内外导体的间隙就变得很小,以至在给定的电压下,最大的E 会超过介质的击穿场强。另一方面,由于 E 的最大值m E 总是在内导体的表面上,当a 很小时,其表面的E 必定很大。 试问a 为何值时,该电缆能承受最大电压?并求此最大电压。 (击穿场强:当电场增大达到某一数值时,使得电介质中的束缚电荷能够

脱离它的分子 而自由移动,这时电介质就丧失了它的绝缘性能,称为击穿。某种材料能安全地承受的最大电场强度就称为该材料的击穿强度)。 解:同轴电缆的横截面如图,设同轴电缆内导体每单位长度所带电荷的电量为τ,则内外导体之间及内导表面上的电场强度分别为 r E πετ2=, a E πετ 2max = 而内外导体之间的电压为 a b r r r E U b a b a ln 2d 2d πετπετ? ?=== 或 )ln(max a b aE U = 0]1)[ln(a d d max =-+=a b E U 即 01ln =-a b , cm 736.0e ==b a V)(1047.1102736.0ln 5 5max max ?=??==a b aE U 1—3—3、两种介质分界面为平面,已知014εε=,022εε=,且分界面一侧的电场强度V/m 1001=E ,其方向与分界面的法线成045的角,求分界面另一侧的电场强度2E 的值。

工程电磁场导论-知识点-教案_第一章

电磁场理论 第一章静电场1.1 电场强度电位 4 2 2 了解:定义法求解带电体电场强度和电位方法 掌握:库仑定律、电场强度、电位的定义及定义式 掌握:静电场环路定律及应用,叠加法计算电场强度和电位 知识点:库仑定律;电场强度定义;电位定义;叠加法计算;电力线;等 位线(面);静电场环路定律;电场强度与电位关系的微分表示及意义;电偶 极子定义及其在远区场的电场强度和电位. 重点:静电场环路定律,电场强度与电位关系 难点:静电场环路定律的微分表示,电场强度与电位关系的微分表示及意义 1. 从学生比较熟悉的大学物理中的电场强度和电位的积分式及意义引出 其微分式及意义;=-?? E 2. 从高等数学中的Stocks定理讲解静电场环路定律.0 ??= E 《工程电磁场导论》(冯慈璋马西奎主编,高等教育出版社) P13 1-1-1 直接应用1.1节三个例题(均匀带电直导线、平面、球面)的结果简化运算 1-1-3 =-?? E的应用 上机编程:用数值积分法研究静电场场分布(2学时,地点:新实验楼B215)

电磁场理论 1.2 高斯定律 2 2 了解:静电场中导体和电介质的性质 掌握:各向同性线性电介质中,电极化强度、电通量密度与电场强度的关系掌握:高斯定律积分式、微分式及应用 知识点:静电场中导体的特点;静电场中电介质的特点;电极化强度;电通量密度;高斯定律 重点:高斯定律 难点:电极化强度、电通量密度与电场强度的关系 用高斯定律计算电场强度 1. 从高等数学中的高斯定理讲解高斯定律.??=ρ D 2. 应用高斯定律计算1.1节三个例题,和本节例1-8, 并总结均匀带电直导线、平面、球面、球体的电场强度和电位特点. 《工程电磁场导论》(冯慈璋马西奎主编,高等教育出版社) P13 1-1-1 直接应用1.1节三个例题(均匀带电直导线、平面、球面)的结果简化运算 1-1-3 =-?? E的应用

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《工程电磁场》复习题 一.问答题 1什么是静电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。 由静止电荷在其周围产生的电场。F=q1*q2∕4pi*R*R*eO静电场不随时间变化 2?什么是恒定电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。恒定电流产生的电场。 3?什么是恒定磁场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。磁场强度和方向保持不变的磁场。 4. 如果区域中某点的电场强度为零,能否说明该点的电位也为零?为什么? 电场强度E是一个随空间点位置不同而变化的矢量函数,仅与该点的电场有关。a,b为两个 电荷相等的正反电荷,在其中心点处电位为零,但场强不为零。 5. 如果区域中某点的电位为零,能否说明该点的电场强度也为零?举例说明?不能。a,b为两个相等正电荷,在其中心点处电场强度为零,但电位不为零。 6. 静电场的电力线会闭合的吗?恒定电场的电力线会闭合的吗?为什么? 静电场的电力线不会闭合,起于正电荷止于负电荷。在变化的磁场产生的有旋电场中,电力线环形闭合,围绕着变化磁场。 7. 写出两种不同媒质分界面上恒定电场与恒定磁场的边界衔接条件。 恒定电场的边界衔接条件J*dS=O E*dl=0 恒定磁场的边界衔接条件B*dS=0 H*dl=l 8?什么是矢量磁位A?什么是磁感应强度B? B=O B=*A(*A)=0, 矢量磁位A是一个辅助性矢量。磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的基本物理量9. 什么是磁导率?什么是介电常数? 表示磁介质磁性的物理量。介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真 空中)与最终介质中电场比值即为介电常数。 10. 导电媒质中恒定电场与静电场之间具有什么相似关系? 二.填空题 1. 静止电荷产生的电场,称之为_静电场 ___________ 场。它的特点是有散无旋场,不 随时间变化 ____________________ 。 2. 高斯定律说明静电场是一个___________ 有散__________ 场。 3. 安培环路定律说明磁场是一个有旋场。 4. 电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的—正电荷_________ 的运动方向相同。 5. 在两种不同导电媒质的分界面上,________ 磁感应强度______ 的法向分量越过分界面时连续, 电场强度的切向分量连续。 6. 磁通连续性原理说明磁场是一个_____ 场。 7. 安培环路定律则说明磁场是一个—有旋__________ 场。 6. 矢量磁位A的旋度为_____________ ,它的散度等于 ____________ 。 7. 矢量磁位A满足的方程是。 & 恒定电场是一种无—散___________ 和无______ 旋—的场。

工程电磁场复习题

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. 理 想导体(媒质2)与空气(媒质1)分界面上,电磁场边界条件为: 、 、 和 。 6. 线性且各向同性媒质的本构关系方程是: 、 、 。 7. 电流连续性方程的微分形式为: 。 8. 引入电位函数?是根据静电场的 特性。 9. 引入矢量磁位A 是根据磁场的 特性。 10. 在两种不同电介质的分界面上,用电位函数?表示的边界条件为: 、 。 11. 电场强度E 的单位是 ,电位移D 的单位是 ;磁感应强度B 的单位是 ,磁场强 度H 的单位是 。 12. 静场问题中,E 与?的微分关系为: ,E 与?的积分关系为: 。 13. 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。 14. XOY 平面是两种电介质的分界面,分界面上方电位移矢量为z y x e e e D 0001255025εεε++= C/m 2 ,相对介电 常数为2,分界面下方相对介电常数为5,则分界面下方z 方向电场强度为__________,分界面下方z 方向的电位移矢量为_______________。 15. 静电场中电场强度z y x e e e E 432++=,则电位?沿122333 x y z l e e e =++的方向导数为_______________, 点A (1,2,3)和B (2,2,3)之间的电位差AB U =__________________。 16. 两个电容器1C 和2C 各充以电荷1Q 和2Q ,且两电容器电压不相等,移去电源后将两电容器并联,总的电容 器储存能量为 ,并联前后能量是否变化 。 17. 一无限长矩形接地导体槽,在导体槽中心位置有一电位为U 的无限长圆柱导体, 如图所示。由于对称性,矩形槽与圆柱导体所围区域内电场分布的计算可归结为图中边界1Γ、2Γ、3Γ、4Γ和5Γ所围区域Ω内的电场计算。则在边界_____________上满足第一类边界条件,在边界_____________上满足第二类边界条件。 18. 导体球壳内半径为a ,外半径为b ,球壳外距球心d 处有一点电荷q ,若导体球壳接地,则球壳内表面的感 应电荷总量为____________,球壳外表面的感应电荷总量为____________。 19. 静止电荷产生的电场,称之为__________场。它的特点是 有散无旋场,不随时间变化 。 20. 高斯定律说明静电场是一个 有散 场。 21. 安培环路定律说明磁场是一个 有旋 场。 22. 电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的 正电荷 的运动方向相同。 23. 在两种不同导电媒质的分界面上, 磁感应强度 的法向分量越过分界面时连续, 电场强度的 切向分量连续。

电磁场复习题(答案)

第1~2章 矢量分析 宏观电磁现象的基本规律 1. 已知半径为R 0球面内外为真空,电场强度分布为 ???????>θ+θ<θ+θ-=θθ )R ( )sin ?cos 2?() R ( )sin ?cos ?(2 0300 r e e r B r e e R E r r 求(1)常数B ;(2)球面上的面电荷密度;(3)球面内外的体电荷密度。 Sol. (1) 球面上 由边界条件 t t E E 21=得: sin sin 230 0θ=θR B R 202R B =→ (2)由边界条件s n n D D ρ=-21得: θε= -ε=-ε=ρcos 6)()(0 210210R E E E E r r n n s (3)由ρ=??D 得: ? ??><=θ?θ?θε+??ε=??ε=ρθ )R ( 0)R ( 0)s i n (s i n 1)(10002200r r E r r E r r E r 即空间电荷只分布在球面上。 2. 已知半径为R 0、磁导率为μ 的球体,其内外磁场强度分布为 ??? ??>θ+θ<θ-θ=θθ )R ( )sin ?cos 2?(A )R ( )sin ?cos ?(203 0r e e r r e e H r r 且球外为真空。求(1)常数A ;(2)球面上的面电流密度J S 大小。 Sol. 球面上(r =R 0):r H 为法向分量;θH 为法向分量 (1)球面上由边界条件n n B B 21=得:r r H H 201μ=μ3 00 R A μμ=→ (2)球面上由边界条件s t t J H H =-21得

工程电磁场导论 复习题

全国2007年4月高等教育自学考试 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 8.电流从良导体进入不良导体时,电流密度的切向分量() 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

【工程电磁场】复习自测题

2I 1I 1l l ??《电磁场与电磁波》自测试题 1.介电常数为ε的均匀线性介质中,电荷的分布为()r ρ,则空间任一点E ?= ____________, D ?= _____________。( /ρε; ρ) ( 线电流1I 与2 I 垂直穿过纸面,如图所示。已知11I A =,试问1.l H dl =?______;若.0l H dl =?, 则2I =________。(1-A;1A ) 3. 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___。 (镜像电荷; 唯一性定理) 4. 在导电媒质中, 电磁波的相速随频率改变的现象称为____, 这样的媒质又称为___ 。(色散; 色散媒质) 5. 已知自由空间一均匀平面波, 其磁场强度为 0cos()y H e H t x ωβ=+, 则电场强度的方向为_____, 能流密度的方 向为______。(z e ; x e -) 6. 传输线的工作状态有____ ____、_ _____、____三种,其中____状态不传递电磁能量。(行波; 驻波; 混合波;驻波) 7. 真空中有一边长为的正六角 形,六个顶点都放有点 电荷。则在图示两种情形 下,在六角形中心点处的场强 大小为图中_____;图中______。 (; ) 8. 平行板空气电容器中,电位(其中 a 、b 、c 与 d 为 常数), 则电场强度______,电荷体密度_________。( ; ) 9. 在静电场中,位于原点处的电荷场中的电场强度线是一族以原点为中心的___ 线, 等位线为一族_____。(射 ; 同心圆) 10. 损耗媒质中的平面波 , 传播系数 可表示为_____ 的复数形式,其中表 示衰减的为_____。(j βα-; ) 11. 在无损耗传输线上, 任一点的输入功率都 _______,并且等于____ 所得到的 功率。( 相同; 负载) 1( 在静电场中,线性介质是指介质的参数不随________ 而改变,各向 同性的线性介质是指介质的特性不随______ 而变化的线性介质。( 场量的量值变化;场的方向变化 ) 13. 对于只有 个带电导体的静电场系统, 取其中的一个导体为参考点,其静电能量可表示成 , 这里 号导体上的电位 是指_____的电荷在 号导体上引起的电位, 因此计算的结果表示的是静电场的______ 能量的总和。( 所有带电导体;自有和互有) 14. 请用国际单位制填写下列物理量的单位 磁场力________,磁导率 _________。( N ; H/m) 15. 分离变量法在解三维偏微分方程 时, 其第一步是令_________, 代入方程后将得到_____ 个____方 程。( ;, 常微分。) 16. 用差分法时求解以位函数为待求量的边值问题, 用 ____阶有限差分近似表示 处的, 设, 则正确的差分格式是 _。(一;) 17. 在电导率310/s m γ=、介电常数 的导电媒质中,已知电场强度, 则在 时刻, 媒质中的传导电流密度_______________ 、 位移电流密度___________________( 221.4110/A m -?;

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《工程电磁场导论》 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昱电________ o 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 ___________ O 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_________ 。 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____________ 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__________ 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。 &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______ £sLdS=0 1()?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_____________ o 13?_____________ ,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:

《工程电磁场》复习题知识讲解

《工程电磁场》复习 题

《工程电磁场》复习题 一.问答题 1.什么是静电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。 由静止电荷在其周围产生的电场。F=q1*q2/4pi*R*R*e0 静电场不随时间变化2. 什么是恒定电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。 恒定电流产生的电场。 3. 什么是恒定磁场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。 磁场强度和方向保持不变的磁场。 4. 如果区域中某点的电场强度为零,能否说明该点的电位也为零?为什么? 电场强度E是一个随空间点位置不同而变化的矢量函数,仅与该点的电场有关。a,b为两个电荷相等的正反电荷,在其中心点处电位为零,但场强不为零。 5. 如果区域中某点的电位为零,能否说明该点的电场强度也为零?举例说明?不能。a,b为两个相等正电荷,在其中心点处电场强度为零,但电位不为零。6.静电场的电力线会闭合的吗?恒定电场的电力线会闭合的吗?为什么? 静电场的电力线不会闭合,起于正电荷止于负电荷。在变化的磁场产生的有旋电场中,电力线环形闭合,围绕着变化磁场。 7. 写出两种不同媒质分界面上恒定电场与恒定磁场的边界衔接条件。 恒定电场的边界衔接条件J*dS=0 E*dl=0 恒定磁场的边界衔接条件B*dS=0 H*dl=I 8. 什么是矢量磁位A? 什么是磁感应强度B? B=0 B=*A(*A)=0, 矢量磁位A是一个辅助性矢量。磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的基本物理量

9. 什么是磁导率? 什么是介电常数? 表示磁介质磁性的物理量。介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数。 10. 导电媒质中恒定电场与静电场之间具有什么相似关系? 二.填空题 1.静止电荷产生的电场,称之为_静电场__________场。它的特点是有散无 旋场,不随时间变化。 2.高斯定律说明静电场是一个有散场。 3.安培环路定律说明磁场是一个有旋场。 4.电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的正电荷的运动方向相 同。 5.在两种不同导电媒质的分界面上,磁感应强度的法向分量越过分界面时 连续,电场强度的切向分量连续。 6.磁通连续性原理说明磁场是一个无散场。 7.安培环路定律则说明磁场是一个有旋场。 6. 矢量磁位A的旋度为,它的散度等于。 7. 矢量磁位A满足的方程是。 8.恒定电场是一种无散和无旋的场。 9.在恒定电流的周围,同时存在着恒定电场和恒定磁场。 10.两个点电荷之间的作用力大小与两点电荷电量之积成正比关系。 三. 判断题 1. 静电场是一种有(散度)源和无(旋度)源的场(对)

电磁场和电磁波复习题

《电磁场和电磁波》复习题 一、选择题 1.图所示两个载流线圈,所受的电流力使两线圈间的距离 扩大 缩小 不变 2.毕奥—沙伐定律 在任何媒质情况下都能应用 在单一媒质中就能应用 必须在线性,均匀各向同性媒质中应用。 3. 真空中两个点电荷之间的作用力 A. 若此两个点电荷位置是固定的,则不受其他电荷的引入而改变 B. 若此两个点电荷位置是固定的,则受其他电荷的引入而改变 C. 无论固定与不固定,都不受其他电荷的引入而改变 4.真空中有三个点电荷、、。带电荷量,带电荷量,且。要使每个点电荷所受的电场力都为零,则: A. 电荷位于、电荷连线的延长线上,一定与同号,且电荷量一定大于 B. 电荷可位于连线的任何处,可正、可负,电荷量可为任意大小 C. 电荷应位于、电荷连线的延长线上,电荷量可正、可负,且电荷量一定要大于 5.静电场中电位为零处的电场强度 A. 一定为零

B. 一定不为零 C. 不能确定 6.空气中某一球形空腔,腔内分布着不均匀的电荷,其电荷体密度与半径成反比,则空腔外表面上的电场强度 A. 大于腔内各点的电场强度 B. 小于腔内各点的电场强度 C. 等于腔内各点的电场强度 7.图示长直圆柱电容器中,内圆柱导体的半径为,外圆柱导体的半径为,内、外导体间的上、下两半空间分别充有介电常数为与的电介质,并外施电压源。若以外导体圆柱为电位参考点,则对应该问题电位的唯一正确解是 A. B. C. 8.电源以外恒定电流场基本方程微分形式说明它是 有散无旋场 无散无旋场 无散有旋场 9.设半径为a 的接地导体球外空气中有一点电荷Q,距球心的距离为,如图所 示。现拆除接地线,再把点电荷Q移至足够远处,可略去点电荷Q对导体球的影响。若以无穷远处为电位参考点,则此时导体球的电位 A.

工程电磁场导论复习题

全国2007年4 月高等教育自学考试 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 8.电流从良导体进入不良导体时,电流密度的切向分量() 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)

工程电磁场复习题

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. 理 想导体(媒质2)与空气(媒质1)分界面上,电磁场边界条件为: 、 、 和 。 6. 线性且各向同性媒质的本构关系方程是: 、 、 。 7. 电流连续性方程的微分形式为: 。 8. 引入电位函数?是根据静电场的 特性。 9. 引入矢量磁位A 是根据磁场的 特性。 10. 在两种不同电介质的分界面上,用电位函数?表示的边界条件为: 、 。 11. 电场强度E 的单位是 ,电位移D 的单位是 ;磁感应强度B 的单位是 ,磁场强度H 的单位是 。 12. 静场问题中,E 与?的微分关系为: ,E 与?的积分关系为: 。 13. 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。 14. XOY 平面是两种电介质的分界面,分界面上方电位移矢量为z y x e e e D 0001255025εεε++= C/m 2, 相对介电常数为2,分界面下方相对介电常数为5,则分界面下方z 方向电场强度为__________,分界面下方z 方向的电位移矢量为_______________。 15. 静电场中电场强度z y x e e e E 432++=,则电位?沿122333 x y z l e e e =++的方向导数为 _______________,点A (1,2,3)和B (2,2,3)之间的电位差AB U =__________________。 16. 两个电容器1C 和2C 各充以电荷1Q 和2Q ,且两电容器电压不相等,移去电源后将两电容器并联,总的电容器储存能量为 ,并联前后能量是否变化 。 17. 一无限长矩形接地导体槽,在导体槽中心位置有一电位为U 的无限长圆柱导体,如图所示。由于对称性,矩形槽与圆柱导体所围区域内电场分布的计算可归结为图中边界1Γ、2Γ、3Γ、4Γ和5Γ所围区域Ω内的电场计算。则在边界_____________上满足第一类边界条件,在边界_____________上满足第二类边界条件。

工程电磁场导论-知识点-静电场习题

第一章静电场 一、选择 1.静电场中电位为零处的电场强度() A. 一定为零 B. 一定不为零 C. 不能确定 2.已知有三层均匀理想电介质的平板电容器中的电位分布如图所示,并已知介质分界面上不存在自由面电荷,则此三层介质中的介电常数满足关系:

A. B. C. 3.空气中某一球形空腔,腔内分布着不均匀的电荷,其电荷体密度与半径成反比,则空腔外表面上的电场强度 () A. 大于腔内各点的电场强度 B. 小于腔内各点的电场强度 C. 等于腔内各点的电场强度 4. 试确定静电场表达式 中,常数c的值是() A. c=2 B. c=3 C. c=-2

5.图示一平行板电容器内,置有两层厚度各为的介质,其介质的介电常数分别为与,且。若两平行板电极外接电压源 的电压为,试比较图中点A、点B 及点C 处电场强度E 的大 小,并选出正确答案。(忽略边缘效应)答:() A. B. C. 6.设半径为a 的接地导体球外空气中有一点电荷Q,距球心的距离为,如图所示。现拆除接地线,再把点电荷Q移至足够 远处,可略去点电荷Q对导体球的影响。若以无穷远处为电位参考点,则此时导体球的电位() A. B. C.

7、用镜像法求解电场边值问题时,判断镜像电荷的选取是否正确的根据是_____ ___。 A 镜像电荷是否对称 B 电位Φ所满足的方程是否改变 C 边界条件是否保持不变 D 同时选择B和C 8、介电常数为ε的介质区域 V中,静电荷的体密度为ρ,已知这些电荷产生的电场为E=E(x,y,z),设D=εE,下面表达式中成立的是___ ___。 9、N个点电荷组成的系统的能量其中φi是()产生的电位。 A.所有点电荷 B.除i电荷外的其它电荷 C.外电场在i电荷处

工程电磁场部分课后习题答案

12-1 一点电荷q放在无界均匀介质中的一个球形空腔中心■设介质的 介电常数为一空腔的半径为S求空腔表面的极化电荷面密度。解由高斯定律,介质中的电场强度为 -P(SM- e r) = KT 二——_- E 4πer2*r 由关系式n = e0E+P,得电极化强度为 P-(E - Eo)E = ---- --- - 4 Tter 因此,空腔表面的极化电荷面密度为 1-3-1从静堪场基本方程出发‘证明当电介质均匀时*极化电荷密度P P 存在的条件是自由电荷的体密度P不为零,且有关系式P P- - (I-^)P O 解均匀介质的E为常数C t从关系式D= ε0E + P Xr> = εE1得介质中的电极化强度 P=D-ε0E-D-E0≤ = (l 扱化电荷密度 PP =-V -P= - V *[(1 -~)D \ =?D灼(1 一“)Tl )V ?!> εε 由円?DP和Sl -号)=仇故上式成为 P P=-学)卩 1-4-3 IJillF列静电场的边值问题: (0电荷体密度分别为角和他,半径分别为G的双层同心带电球体(如题1 - 4 - 3 图(a)); (2)在两同心导体球壳间,左半部和右半部分别填充介电常数为引与∈2 的均匀介质,内球壳带总电荷量为外球売接地(如题1-4-3图(b)); (3)半径分别为α与B的两无限也空心同轴圆柱面导体,内圆柱表面上单 位长度的电量为厂外圆柱面导休接地(如题I -3图(C))O 仅供用于学习版权所有郑州航院电气工程及其自动化邓燕博倾力之作

J? t -4- 3 图 解(1)选球坐标系,球心与原点重合寸 数,故有如下静电场边值问题: 由对称性町知,电位护仅为厂的函 y 1 d z d7σ豁- EO (0≤r< α) ?d / 不 &豁- (a

工程电磁场复习提纲与考点

第一部分:电磁场的数学工具和物理模型来源:工程电磁场原理教师手册 场的概念;场的数学概念;矢量分析; 数学工具:在不同坐标系下的数学描述方法;巩固标量场梯度的概念和数学描述方法;掌握散度在直角坐标系下的表达形式;掌握旋度在直角坐标系下的表达形式;强调几个矢量分析 的恒等式:V 0(任何标量函数梯度的旋度恒等于零);(A) 0 (任意矢量函数旋度的散度恒等于零);A A2 A ;(A) A A; V2V 。 亥姆霍兹定理推导出:无旋场(场中旋度处处为零),但散度不为零;无散场(无源场):场中散度处处为零,但其旋度不为零;一般矢量场:场中散度和旋度均不为零。无限空间中的 电磁场作为矢量场 F (r ) 按定理所述,其特性取决于它的散度和旋度特性,而用公式可以表 示为: F (r )(r ) A (r ) ,其中标量函数(r ) 1' F (r ') 4 V r dV ' ,矢量函数 r ' A(r )1'F ( r ' ) dV ' ,由此可见,无限空间中的电磁场 F (r ) 唯一地取决于其散度和 4V r r ' 旋度的分布。 散度定理——高斯定理;旋度定理——stokes 定理 第二部分:静态电磁场——静电场 掌握电场基本方程,并理解其物理意义。 电场强度 E 与电位的定义以及物理含义;理解静电场的无旋性,及电场强度的线积分与 路径无关的性质,以及电场强度与电位之间的联关系。 掌握叠加原理,对自由空间中的静电场,会应用矢量分析公式计算简单电荷分布产生的电场强度与电位;对于呈对称性分布的特征的场,能熟练地运用高斯定理求解器电场强度与电位分布。 了解媒介(电介质)的线性、均匀和各向同性的含义;了解电偶极子、电偶极矩的概念及其 电场分布的特点。了解极化电荷、极化强度P 的定义及其物理意义。连接通过极化电荷求 极化电场分布的积分形式。 理解电位移矢量 D 的定义,以及 D 、 E 和 P 三者之间的关系。对电介质中的静电场,会 求解其相应对称的场的分布。

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