电磁场与电磁波(第四版)课后答案_第三章习题ppt课件_第1页
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第三章习题 1 求圆柱内 外的电场强度 2 这个圆柱是什么材料制成的 表面有电荷分布吗 试求之 解 1 电场 在 处 即 在 处 2 这个圆柱体是由导体制成的 表面有电荷存在 其电荷密度为 3 4已知 的空间中没有电荷 下列几个函数中哪个可能是电位函数解 2 3 4 1 解 在 的空间中无电荷分布 电位函数因满足拉普拉斯方程 题中几个函数中凡满足拉普拉斯方程的函数 便为 空间电位的解 1 函数 不是 空间中电位的解 2 函数 是 空间中电位的解 3 函数 不是 空间中电位的解 4 函数 不是 空间中电位的解 3 7无限大导体平板分别置于x 0和x d处 板间充满电荷 其体电荷密度为 极板电位分别为0和U0 求两极板间的电位和电场强度 解 两导体间的电位满足泊松方程 因此有 解得 在x 0处 B 0 在x d处 故 因此 解 1 由于电场分布仍沿径向方向 所以在两种介质的分界面上 根据边界条件有 所以此题仍可用高斯定理 求解 即 所以 孤立导体球的电位为 故球的电容为 2 总的静电能量为 3 10两平行的金属板 板间距离为 竖直地插在介电常数为 的液体中 板间电压为 证明液体面升高为 其中 为液体的质量密度 即 电容器的储能为 这个力应与水平面以上的液体重量相平衡 即 为体积 所以有 液面升高为 液体所受的沿高度方向的电场力为 解 由安培环路定律 有 利用边界条件 即 及本构关系 有 2 介质的磁化强度 则磁化电流体密度 因此得到 在磁介质表面上 磁化电流面密度为 3 19同轴线内导体是半径为a的圆柱 外导体是半径为b的薄圆柱面 其厚度可忽略不计 内外导体间填充有磁导率不同的介质 设同轴线中通过的电流为I 试求 1 同轴线中单位长度所储存的磁场能量 2 单位长度的自感解 同轴线的内外导体之间的磁场沿 方向 在两种介质分界面上 磁场只有法向分量 根据边界条件可知 两种介质的磁感应强度但磁场强度 1 利用安培环路定律 当时 有 在的区域内 有 即 故 同轴线中单位长度存储的磁场能量为 2 由 得到单位长度的自感为 吸力 向上 令 解 小带电体可视为一点电荷 它所受静电力 来自导体 平面上方 处 对它的作用力 平板的感应电荷 也就是镜像电荷 与重力mg大小相等 有 解得 3 29如图所示 请求出槽内
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