(完整版)电磁场试题及答案

1、、填空方程 2 =0称为静电场的（拉普拉斯（微分）方程在静电平衡条件下，导体内部的电场强度E为（0）线性导电媒质是指电导率不随（空间位置）变化而变化局外电场是由（局外力）做功产生的电场电感线圈中的磁场能量与电流的平方（成正比）6均匀平面电磁波中，E和I均与波的传播方向（垂直良导体的衰减常数（0）毗2真空中，恒定磁场安培环路定理的微分形式（x B=卩J0在库伦规范和无穷远参考点前提下， 面电流分布的矢量的磁位公式（A= 01 Idl）公式 3-434兀 R在导体中，电场力移动电荷所做的功转化为（热能在静电平衡条件下，由导体中E=0,可以得出导体内部电位的梯度为（0 ） （ p4 页 电源以外的恒

2、定电场中，电位函数满足的偏微分方程为-：厂 |r （p26Eo页在无源自由空间中，阿拉贝尔方程可简化为波动方程。瞬时值矢量齐次 （p145 页 定义位移电流密度的微分表达式为竺=8竺+遲（p123页）at0 at at设电场强度 e=4C% + Cz，则y x E 二L P12 页在单位时间内，电磁场通过导;体表面流入导体内部的能量等于导线电阻消耗 的（热能某一矢量场，其旋度处处为零，则这个矢量场可以表示成某一标量函数的（梯 度电流连续性方程的积分形式为（j卜j dS=-dq ）sdt两个同性电荷之间的作用力是（相互排斥的单位面积上的电荷多少称为（面电荷密度静电场中，导体表面的电场强度的边界条

3、件是：（D1n-D2n=ps矢量磁位A和磁感应强度B之间的关系式：（B = x AE （Z，t ） =e E sin （wt-kz-错误!未找到引用源。）+ e E cos （wt-kz+错误!未找x my m到引用源。 ，判断上述均匀平面电磁波的极化方式为 （圆极化 （应该是 90 确定相速是指 均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。电位移矢量D= e 0E+P在真空中P的值为（0 ）26平板电容器的介质电容率越大，电容量越大27电源外媒质中电场强度的旋度为028.平面电磁波在空间任一点的电场强度和磁场强度都是距离和时间的函数29时变电磁场的频率越高，集肤效应越 明显30反映电磁场中能量守恒

4、与转换规律的定理是 坡印廷定理二、名词解释矢量：既存在大小又有方向特性的量唯一性定理：对任意的静电场，当空间各点的电荷分布与整个边界上的边界条件已知时，空间各部分的场就唯一地确定了镜像法：解静电边值问题的一种特殊方法，主要用来求解分布在导体附近的电反射系数：分界面上反射波电场强度与入射波电场强度之比TEM 波：电场强度矢量和磁场强度矢量均与传播方向垂直的均匀平面电磁波无散场：散度为零的电磁场F，即管F0。电位参考点：一般选取一个固定点，规定其电位为零，称这一固定点为参考点 当取点为参考点时，P点处的电位为屮（P）=巧一 E，汩；当电荷分布在有限的区 域时，选取无穷远处为参考点较为方便，此时屮（

5、p）=i；匸匚1。线电流：由分布在一条细线上的电荷定向移动而产生的电流。 9，电偶极子：电偶极子是指由间距很小的两个等量异号点电荷组成的系统10,电磁波的波长：空间相位kz变化2 TT所经过的距离称为波长，以入表示。按此定义有k/. 2 TT，所以A = 。11电源内部的局外场强 电源内部搬运单位正电荷从负极到正极时非静电力的 大小。极化强度 描述介质极化后形成的每单位体积内的电偶极矩。坡印廷定理 电磁场的能量转化和守恒定律称为坡印廷定理：每秒体积中电 磁能量的增加量等于从包围体积的闭合面进入体积功率。14线性均匀且各向同性电介质 若煤质参数与场强大小无关，称为线性煤质。若 煤质参数与场强方向

6、无关，称为各向同性煤质。若煤质参数与位置无关，责称均 匀煤质。若煤质参数与场强频率无关，称为各向同性煤质。15 安培环路定理 在真空中磁感应强度沿任意回路的环量等于真空磁导率乘以 与该回路相交链的电流的代数和。16、布儒斯特角（P208） 对于非磁性媒质，均匀平面电磁波平行极化斜入射，在某一入射角时没有反射， 即发生全投射，这个（入射）角即为布儒斯特角（即e =e ）。iB17、临界角（P208） 对于非磁性媒质，入射波自介电常数大的媒质向介电常数小的媒质入射时，当入 射角大于或等于某一角度时，发生全反射现象，这一角即临界角，记为e18、相位匹配条件（P200）入射波传播矢量、反射波传播矢量和

7、透射波传播矢量沿介质分界面的切向分量相等(即 k =k =k , k =k =k ),这一结论称为相位匹配条件。 ix rx tx iy ry ty三、简答题1从电场和磁场的能量体密度公式出发，比较一般情况下有3 3的结果。me(P43)静电场的能量密度33 =(1/2)ED(P81)磁场能量密度33 (1/2) BH一个电场，一个是磁场，真不知道这中间有神马关系从平面电磁波角度分析，透入深度(集肤深度)6与电磁波频率f及磁导率口 , 电导率。的关系(P174)6= (1/nfpo) 1/2 (m)导电性能越好(电导率越大)，工作频率越高，则集肤深度越小。 这个，“电磁波角度”拿不准，不知道该

8、答啥如何由电位求电场强度，试写出直角坐标系下的表达式(27页) 门R门已知电场强度E=勺，在直角坐标系下=矿x +靜+，所以电场强度+ ed+ edz z传导电流，位移电流，运流电流是如何定义的，各有什么特点( 52页 130 页) 传导电流是，在导体中的自由电子或半导体中的自由电荷在电场力作用下形成的 定向运动形成的电流 特点：适用于导体或半导体中，服从欧姆定律，焦耳定律 运送电流是，在真空或气体中，带电粒子在电场力作用下定向运动形成的电流 特点：适用于真空或气体中，不服从欧姆定律，焦耳定律 位移电流是，电位移矢量随时间的变化率。(这个定义没找着，在网上查的) 特点：并不代表电荷的运动，且产

9、生磁效应方面和一般意义下的电流等效。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.因能量密度W = - &E2而 8，所以在E相同时W We 2电 0e电 e06.静电场的边值问题(不确定)(87 页) 根据不同形式的边界条件，编制问题通常分三类 第一类边值问题，给定整个边值上的位函数值 第二类边值问题，给定边界上每一点位函数的法向导数 第三类边值问题，给定一部分边界上每一点的电位，同时给定另一部分边界上每 一点的电位法向量7 均匀平面电磁波的特点答案：均匀平面电磁波是指等相位面为无限大平面，且等相位面上各点的场强 大小相等，方向相同的电磁波，即沿某方向传播的平面电磁波的场量除随时间

10、变化外，只与波传播方向的坐标有关，而与其它坐标无关。8、麦克斯韦的位移电流假设的重要意义（不确定 课本 123 页） 扩大了电流的概念，解决了（ ）的矛盾9、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？ 没找到什么是自由空间10、在研究时变电磁场中，引入了哪些位函数，写出它们与常矢量之间的关系答案：引入了矢量位A和标量位必关系E= - 申- dx课本147 页式5-69。导体切割磁力线，产生切割电动势，切割电动势大小与哪些因素有关 与磁感应强度B、导线长度L、切割速度v及运动方向和磁感应线方向的夹角9 的正弦值sin 9有关电介质电场由哪两部分组成？写出数学表达式 自由电荷产生

11、的电场和束缚电荷产生的电场两部分组成。数学表达式 E=一（p + p ）（参考2.5.3）P0简述电磁波的波长和相位常数的基本定义（参考百度百科：电磁波 相位常数） 电磁波的传播方向垂直于电场与磁场构成的平面 电磁波的相位常数：当电磁波沿均匀介质传播时，每单位长度电磁波的相位移 （个人观点仅供参考）相位常数胃科技名词定义中文名称:相位常数英文名称：P恫ase constant定义:当电压或电流波沿均匀线传播时，每单位长度电压浪或电济的相位移。 应用学科：电力一级学科）通论（二圾学科）描述均匀平面电磁波在损耗媒质中的传播特性（可参考以下两张图片）三、有耗媒质中的平面波的传播特性波的振幅和传播因子

12、传播因子：波为均匀平面波（行波振幅：E/E 陝着波传播（疋增加），振幅不断减小2、幅度因子和相位因子a只影响波的振幅，故称为衰减因子；0只影响波的相位，故称为相位因子；其意义与k相同，即为损耗媒质中的波数。头相位速度（波速）在理想媒质中：v = = - -k 亠 / n在损耗媒质中： =为很明显：损耗媒质中波的相速与波的频率有关。色散现象：波的传播速度（相速）随频率故变而改变的 现象口具有色散效应的波称为色散波口结论：导电媒质（损耗媒质）中的电磁波为色散波。 I F 亠 I -T715.根据电荷守恒原理推导时变场中的电流连续性方程（仅供参考）电疽的谨按世:7f程和恒尼电療盖卡I -电发挠友WI

13、在导体內任取一闭合曲面$根据电荷守恒定亀单位时间由闭合曲面占内谎出的电量，鑫定等于在同一时间内厨合曲面筋泡團的电:&的减少，也就是下面的关系必须战立#討如-詈川临这就是电那连续性方裡的职分形式“如果电荷是以捧电荷形式分布的，则上武可以改写为上式等号左边等于电流廊度歆度的休积分，于是式松0-司可化为U3阿呱執上式积分在曲面S所包围站休积内.说行因恂对于任倉闭合曲面上式都成立，于是得到屯 趣续性亍冬的徴分幵式VJ（W-6恒定电流就是其电流场不随时问变化的电电潇场不随时间变化，就要求电流场中的电 荷分布也不随时间变化，山分布不随时间变化的电荷所澈发的电场，称为恒定电场既然恒定 rtl扬中粉粉布小随时

14、I训垂化电療连续性方叽1卜5）心匸具肓卜闻的形式ft （=0, （10-7上式就是恒宦电流条件的积分形式。山式CI0-B）可以得到恒定电流条井的微分璐式V /-0 , （10-8）憤定电流条件表明，在慣定电流场中通过任意闭合曲廂的电流必定等于零这也表示无论闭介他而輙在何处,凡圮从某-，处穿人的电痕都必加从势处穿匸.蹄乩 恒心电流场I Id ； H流线必走是加用接的冈合心跖I：II.：汽记的忙定计.豹，！j! IGS的.:杯F随F-m匕IIFL荷所飙的,在遵从空护定理和坏路芒里忙定电场=静屯场具肓相同的十|鹉所以悶者通称之K*色电场。为什么在静电场分析时，考虑电介质的作用？ 当一块电介质受外电场

15、的作用而极化后，就等效为真空中一系列电偶极子。极化 介质产生的附加电场，实质上就是这些电偶极子产生的电场。（P31）在线性媒质中，连个线圈之间的互感系数与哪些因素有关？互感的大小也取决于回路的尺寸、形状以及介质的磁导率和回路的匝数。（P77）四、选择静电场中带有g的无限大平面，在其周围空间的E与该点至平面距离r的关系是（）A.与r成正比 B.与r成反比 C.与r平方成反比 D.与r无关 答案：C矢量磁位A的旋度，等于（）A. H B. B C. J D. E答案： B 课本 59 页磁介质在外部磁场作用下，在介质内部出现（）A. 自由电流 B. 极化电流 C. 运流电流 D. 磁偶极子答案：

16、D 课本 64 页 恒定电流电场的J与E的一般关系式是（）E=yJJ=yEJ=y（E+E 局外）J=y（E-E 局外）答案： B 课本 53 页5.平行板电容器极板间电介质有漏电时，则在其介质与空间分界面处（）E连续D连续J的法线分量连续J连续答案：C （这个不是很确定，可参考课本51页）同轴电感导体间的电容，当其电介质增大时，则电容（B ）A减小B增大C不变D按e的指数变化运流电流是由下列（A ）A真空中自由电荷B电介质中极化电荷移动C导体中的自由电荷移动D磁化电流移动由S的定义，可知S的方向（D）A与E相同 B与E垂直C与H垂直D与E和H均垂直且符合右手螺旋定理磁介质中的磁场强度由（C ）

17、产生。A自由电流 B束缚电流C磁化电流D运流电流时变场中如已知动态位A和V,则由与B和E的关系式可知（D ）。A B只由A确定，与V无关B B和E均与A、V有关C E只与V有关，B只与A有关D E与A和V有关，B只与A有关11静电场中试验电荷受到的作用力与试验电荷量成（A）关系A正比B反比C平方D平方根12导体在静电平衡下，其内部电场强度（B）A常数 B为0 C不为0 D不确定13极化强度与电场强度成正比的电介质，称为（C）电介质 A均匀 B各向同性 C线性 D可极化14均匀导电媒质的电导率，不随（B）变化A电流密度B空间位置C时间D温度15交变电磁场中，回路感应电动势与材料电导率（D）A成正

18、比B成反比C成平方关系D无关16磁场能量存在于（A）区域。A.磁场B.电流源C.电磁场耦合D.电场17真空中均匀平面波的波阻抗为（D ）A.237QB.337QC.277QD.377Q磁感应强度与磁场强度的一般关系为（C ）A.H=uBB.H=u0B C.B=uHD.B=u019磁场B中运动的电荷会受到洛仑磁力F的作用 卩与8（ C ）A.同向平行A.同向平行B.反向平行20.相同尺寸和匝数的空心线圈电感（A.小于B.等于C.相互垂直D.无确定关系）有铁心线圈的电感。（A ）C.大于 D不一定21静电场中以D表示的高斯定理，其积分式中的总电荷应包括（D）A整个场域的自由电荷B整个场域中的自由电荷和极化电荷C仅由闭合面所包的自由电