电磁场习题ppt课件

.,1,第一章静电场,.,2,1-1-1真空中有一密度为2nC/m的无限长线电荷沿y轴放置,另有密度为.1nC/m2和-.1nC/m2的无限大带电平面分别位于z=3m和z=-4m处，试求P点（，)的场强E,.,3,P131-1-2一充满电荷(电荷体密度为0)的球,证明球内各点的场强与到球心的距离成正比),.,4,1-1-3已知电位函数,求E,并计算在(0,0,2),(5,3,2)点处的E值.,.,5,1-1-4证明两等量异号的长直平行线电荷场中的等位面为一组圆柱面.,.,6,P19习题12121一点电荷放在无界均匀介质中的一个球形空腔中，介质介电常数为，空腔半径为a，求空腔表面的极化电荷面密度。,a,q,解：,.,7,极化电荷面密度,.,8,1-2-2求下列情况下，真空中带电平面之间的电压：（）相距为a的两无限大平行板，电荷面密度分别为+和；（）无限长同轴圆柱面，半径分别为a,b(ba),单位长度上电荷：内柱为，外柱为；（）半径分别为R1,R2的两同心球面，带有均匀分布的面电荷，内外球面电荷总量分别为q和q.,.,9,1-4-1电荷=a/r2，分布于R1rR2的球壳中，其中a为常数，用泊松方程直接积分求电位分布。,选取无穷远处为电位参考点,1-4-2略,.,10,1-4-2两平行导体平板,相距为d,板的尺寸远大于d,一板电位为零,另一板电位为U0,两板间充满电荷,电荷体密度与距离成正比.试求两板见的电位分布.,边界条件:x=0:x=d,.,11,边界条件:x=0:x=d,场只与x坐标有关，在直角坐标系下展开上式：,.,12,边界条件:x=0:x=d,.,13,P461-7-2河面上方h处，有一输电线经过，其电荷线密度为，河水介电常数为800，求镜像电荷的值。,.,14,边值问题：,.,15,.,16,1-7-5两根平行圆柱形导线，半径均为2cm，相距12cm，设加以100V电压，求圆柱表面上相距最近点和最远点的电荷密度。,a=2cm=0.02m,h=12cm/2=0.06m,(以y轴为电位为参考点),.,17,A,+在A点产生的电位移:,-在A点产生的电位移:,.,18,1-9-2半径分别为a,b的两同轴圆柱，所带电荷之和为零，试求下列各种电荷分布下，沿轴向单位长度储存的能量(1)每一圆柱面上的电荷为(2)内柱中电荷的体密度为,外柱有面密度为的面电荷,且(3)内柱中电荷的体密度为,两柱之间面区域内电荷的体密度为,且,.,19,dr,.,20,1-9-3用8mm厚,相对介电常数=5的电介质片隔开的两片金属盘,形成一电容为1pF的平板电容器,接到1KV的电源上,不计摩擦,要把电介质片从两金属盘间移出,问下列两种情况需做多少功?(1)移动前,电源已断开;(2)移动中,电源一直联着.,.,21,P671-4：用双层电介质制成的同轴电缆，如图求（1）空间各点场强及电通密度；（2）极化强度；（3）极化电荷密度。,.,22,1-5平板电容器，面积S，两板间距d，两板中间一半厚度为玻璃（r=7），一半为空气，玻璃的击穿场强为60KV/cm，空气的击穿场强为30KV/cm，问：电容器接10KV的电源会不会被击穿？,x,.,23,P681-9在平行平板电极上加一直流电压U0=2V，极板间均匀分布着体电荷，试应用泊松方程求极板间任一点的电位，和电场强度。若已知极板内表面上的电荷密度，又该如何求解？,x=0=0 x=dDn=,.,24,1-11在真空的均匀电场中，离接地的导电平面x远处有一正电荷q0，问：要使该点电荷受力为零，x应为何值？若点电荷原先置于（1）所得x值一半处，要使该电荷向x运动，所需最小初速度是多少？,.,25,1-16空气中,平行放置两长直导线,半径都是6cm,轴线间距20cm,若导线间加电压1000V,求(1)电场中的电位分布;(2)导线表面电荷密度的最大值和最小值.,a=6cm=0.06m,h=20cm/2=0.1m,(以y轴为电位为参考点),.,26,1-18空气中,相隔1cm的两块平行导电平板充电到100V后脱离电源,然后将一厚度为1mm的绝缘导电片插入两板间,问:(1)忽略边缘效应,导电片吸收了多少能量?这部分能量起了什么作用?两板间的电压和电荷的改变量各为若干?最后存储在其中的能量多大?(2)如果电压源一直两导电平板相连.重答前问.,.,27,P732-1-2已知J，求穿过x=3m，2my3m，3.8mz5.2m面积上在ex方向的总电流I。,电流,.,28,2-1-3平板电容器板间距离为d,其中媒质的电导率为,两板接电流为I的电流源,测得媒质损耗功率为P,若将板间距扩大为2d,媒质不变,求电容器的损耗功率.,不变,.,29,2-4-1金属球形电极A和平板电极B的周围为空气时,其电容为C,当将该系统周围空气全部换为电导率为的均匀导电媒质,且在两极间加直流电压U0时,求电极间导电媒质损耗的功率是多少?,.,30,2-4-2半径为a的长直圆柱导体放在无限长导体平板上方,圆柱轴线距离平板的距离为h,空间充满电导率为的不良导体.若导体的电导率远大于,求圆柱和平板间单位长度的电阻.,.,31,.,32,.,33,2-1电导率为的均匀,各向同性导体球,其表面上的电位为0cos,其中是球坐标(r,)的一个变量.试决定表面上各点的电流密度J,.,34,2-4略2-7略2-9两无限大平行金属板,相距为d,板间置有两种导电媒质,分界面为平面,第一种媒质厚度为a,第二种媒质厚度为d-a.已知金属板电位分别为1,2,试求达到稳定状态时分界面上的电位及电荷密度.,.,35,3-1-1求B。,I,P,.,36,3-1-3两平行长直导线，载有电流I1、I2，相距d。导线单位长度所感受到的力是多少？,d,B,.,37,3-2-2有一半径为a的长直圆柱导体,通有电流密度为的恒定电流(Z轴就是圆柱导体的轴线),试求导体内外的磁场强度.,.,38,3-3-1略3-3-3在恒定磁场中,若两种媒质分界面为xoz平面,其上有电流线密K,已知H1,求H2,.,39,x,y,z,.,40,3-4-2在恒定磁场中，已知矢量磁位A在圆柱坐标中的表达式：求H。,.,41,3-4-3已知电流分布：求A、B。,解：采用圆柱坐标系，把A的参考点选择在除无穷点外的任一点处,在此，将A的参考点选择在=a处,.,42,3-6-2求镜像电流。,I,.,43,3-7-3求互感。,选择据长导线r0处为向量磁位参考点。,.,44,3-4：真空中一厚为d的无限大载流平板，中有半径为a的空洞，如图。求B。,d,.,45,3-8一圆形截面铁环，内外半径分别为10cm，12cm，铁环相对磁导率=500，环上绕有50匝2A电流的线圈，求环的