工程电磁场复习题2
《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 = 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()。
《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。
北交《工程电磁场》期末考试必备通关指导2
北交《工程电磁场》复习题解析B一、单选题1、均匀球面电荷在球外建立的电场与场点与球心距离的平方成()。
A、反比B、正比C、反相关D、正相关考核知识点解析:均匀球面电荷在球外建立的电场与场点与球心距离的平方正确选项:A2、传输线上某点的反射波电压与入射波电压的比值,为()。
A、电压发射系数B、电压入射系数C、电压反射比D、电压入射比考核知识点解析:传输线上某点的反射波电压与入射波电压的比值正确选项:A3、若传输线的导体材料、横截面形状和尺寸、相对位置及周围介质沿线都无变化,称之为()。
A、无损耗传输线B、均匀传输线C、平衡传输线D、高压传输线考核知识点解析:均匀传输线正确选项:B4、当平面电磁波的入射方向和两种媒质分界面相垂直时,称为()。
A、正入射B、反入射C、折射D、散射考核知识点解析:正入射概念正确选项:A5、传输线输入端电压相量与电流相量的比值为()。
A、输入端阻抗B、输出端阻抗C、全阻抗D、折射阻抗考核知识点解析:输入端阻抗概念正确选项:A6、矩形谐振腔内沿x、y、z方向的电磁波都是()。
A、横波B、纵波C、驻波D、谐波考核知识点解析:驻波概念正确选项:C7、在n+1个导体构成的静电独立系统中,共应有()个部分电容。
A、n/2B、nC、(n+1)/2D、n(n+1)/2考核知识点解析:静电独立系统正确选项:D8、当传播方向上有电场的分量而无磁场的分量,此导行波称为()。
A、TEM波型B、TE波型C、TM波型D、TT波型考核知识点解析:TM波型正确选项:C9、在无源场中,穿过场域V中任一个矢量管的所有截面的通量()。
A、相等B、相反C、与截面法向量有关D、与截面切向量有关考核知识点解析:无源场中,穿过场域V中任一个矢量管的所有截面的通特性正确选项:A10、散度和旋度都等于零的矢量场称为()。
A、旋转场B、调和场C、空间场D、电磁场考核知识点解析:调和场概念正确选项:B二、填空题11、单短截线阻抗匹配法实质是,用接入短截线后附加的反射波来抵消主传输线上原来的,以实现匹配。
工程电磁场复习题.
工程电磁场期末复习题一、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。
.2.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。
表明磁感应强度B与电流I及电流元dl所处位置(R,e R)有关。
3.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?因而,故9.什么是跨步电压?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。
青岛科技大学信息工程电磁场复习题答案
电磁场理论复习题(1)一、填空与简答1、 既有大小、又有方向的量叫矢量。
只有大小、而没有方向的量叫标量。
2、在直角坐标系中,一个矢性函数和三个有序的数性函数(坐标)构成一一对应的关系。
3、若B A ,为矢量函数,u 为标量函数,dt dB dt dA B A dt d +=+)(,dtdAuA dt du uA dt d +=)(,B dt dA dt dB A B A dt d •+•=•)(,B dtdA dt dB A B A dt d ⨯+⨯=⨯)(, 如果)(),(t u u u A A ==,dtdudu dA dt dA =4、∇表示哈密顿算子(W.R. Hamilton ),即ze y e x e z y x∂∂+∂∂+∂∂≡∇。
数量场u 梯度和矢量场A 的散度和旋度可表示为u u ∇= grad ,A A div •∇=,A A ⨯∇=rot 。
4、奥氏公式及斯托克斯公式可为dV A ds A S⎰⎰⎰⎰⎰Ω•∇=•)(,dS A dl A lS⋅⨯∇=⋅⎰⎰⎰)( 。
5、亥姆霍兹(H.V on Helmholtz )定理指出:用散度和旋度能唯一地确定一个矢量场。
6、 高斯定理描述通过一个闭合面的电场强度的通量与闭合面内电荷的关系,即:⎰⎰=⋅SQdS E 0ε7、 电偶极子(electric dipole )是指相距很近的两个等值异号的电荷,它是一个矢量,方向是由正电荷指向负电荷。
8、 根据物质的电特性,可将其分为导电物质和绝缘物质,后者简称为介质。
极化介质产生的电位可以看作是等效体分布电荷和面分布电荷在真空中共同产生的。
等效体电荷密度和面电荷密度分别为)()(r P r '⋅∇'-='ρ,n r P SP ⋅'=)(ρ 。
9、 在静电场中,电位移矢量的法向分量在通过界面时一般不连续,即s D D n ρ=-⋅)(12,电场强度的切向分量在边界两侧是连续的,即0)(12=-⨯E E n 。
(完整word版)《工程电磁场》复习题(2)
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 μ=B.0H B μ=C.B H μ=D.0B H μ= 4. 电位移矢量与电场强度之间的一般关系为()A.0D E ε=B.0E D ε=C.D E σ=D.E D σ= 5. 磁场能量密度等于()A. E DB. B HC. 21E D D. 21B H6. 电场能量密度等于()A. E DB. B HC. 21E D D. 21B H7. 镜像法中的镜像电荷是()的等效电荷。
A.感应电荷B.原电荷C. 原电荷和感应电荷D. 不确定 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。
A.正比 B.反比 C.平方正比 D.平方反比 10. 矢量磁位的旋度是(A )A.磁感应强度B.电位移矢量C.磁场强度D.电场强度 11. 静电场能量W e 等于( ) A.VE DdV ⎰ B.12V E HdV ⎰ C. 12VD EdV ⎰ D. VE HdV ⎰12. 恒定磁场能量W m 等于( ) A.VB DdV ⎰ B.12V B HdV ⎰ C. 12V E DdV ⎰ D. VE HdV ⎰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()(A )SVA ds Adv =∇⎰⎰; (B )0u ∇∇=; (C ) ()0A ∇∇⨯=; (D )()0u ∇⨯∇=15. 下列表达式成立的是( )A 、CSA dl A dS =∇⋅⎰⎰;B 、0u ∇∇=;C 、()0u ∇∇⨯=;D 、()0u ∇⨯∇=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。
工程电磁场深刻复知识题
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ϕ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ϕ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ϕ的微分关系为: ,E与ϕ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 D0001255025εεε++= 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 E432++=,则电位ϕ沿122333x 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。
工程电磁场习题解答2
半球接地体的接地电阻:
代入数据得到R=53.87Ω对于x处的电位可得:
在点B,x=0.3m。一个跨步距离上的点C,x=0.3+0.75=1.05m,并以I=100A代入φx,则跨步电压为:
22.(毕—萨定律例题)真空中,半径为R的载流导线,通以电流I,求其轴线上一点p的磁感应强度的方向和大小.
解图示A、B为两细长导线,令单位长度上分别带电荷+τ,-τ,先求两者之间的电压。因导线很细,d>>R0,可视导线的几何轴与电轴重合,由电场叠加原理,则可得不考虑地面的影响时,导线A与B连接轴线相近表面处点1及点2的电位为:
,
两导线间电压:
按电容的定义,可得单位长度两导线间的电容:
考虑地面的影响,则对应地设置镜象A′之电荷为-τ,镜象B′之电荷为+τ。由电场叠加原理,同样可得任一点P的电位为:
解: ,
由对称性分析,该磁场强度只有x方向的分量。
23.(毕—萨定律例题)求半圆形导线通以电流I时,在其圆心O处的磁感应强度的方向和大小.
解:由毕奥—萨伐尔定律知:
由右手定则知,B的方向指向纸的背面。而r=R, dl=Rdθ,则:
24.(磁场强度与磁场力例题)两平行、轴线间距离为d的半无限长直导线1、2,以直导线3连接,导线为铜线,其半径均为a。通以电流I(假定电流集中在导线的几何轴线上),试确定连接1,2的导线段3所受的磁场力。
解长直导线外任一点的磁感应强度
与其距离为r的各点上B的方向相同。窄长条上穿进的磁通
于是,穿过ΔA’B’C’磁通为:
代入数据,得到数值结果
26.(安培环路定理及磁化强度例题)空气中有一长直钢芯铝线,钢芯半径为R1,铝线的内外半径分别为R1、R2。钢的电导率为γ1,相对磁导率为μr,铝的电导率为γ2。设此导线中电流强度为I(假设电流在各介质内都作均匀分布),求导线内部的磁感应强度及磁化强度。
工程电磁场习题解答2
,
两导线间电压:
按电容的定义,可得单位长度两导线间的电容:
考虑地面的影响,则对应地设置镜象A′之电荷为-τ,镜象B′之电荷为+τ。由电场叠加原理,同样可得任一点P的电位为:
对于w匝线圈,密绕不考虑漏磁,则这一磁通与w匝线圈交链,其磁链Ψ=wΦ,所以w匝线圈产生的总磁链为 ,其自感为:
对于内自感,一般均采用近似计算法。不论回路形状如何,其内自感计算可等同于无限长直导线的情况,回路的内自感为线圈的长度l乘以单位长内自感,即: 。
一般而言,回路的内自感远小于外自感,所以回路的自感为:L=Li+Lo≈Lo
29.(矢量磁位计算)用矢量磁位的方法,求无限长的平行双输电线的磁场。
解设双输电线通过的电流大小相等方向相反,分布在z轴两边,且输电线轴线距z轴的距离均为x0。双输电线磁场的矢量磁位方向显然平行于z轴。由于输电线为无限长,在平行于xoy平面上磁场分布相同,研究点P(x,y,o)的情况。点P的矢量磁位由导线1和2的矢量磁位A1、A2叠加而得。首先单独考虑导线1的矢量位时,若选定坐标原点o为参考点,则电流I沿z轴方向,任一点P(r,α,z)的矢量磁位A将只有Az分量。
此时通过图示单位长度小环侧面积的磁通为
导线单位长度内磁链
导线单位长度内自感
线圈回路自感则等于外自感与内自感之和。
其中l1为线圈回路轴心线的长度,l2为线圈回路内周界的长度。平行双输电线单位长度的外自感,若再计入其内自感则得平行双输电线单位长度的自感
电磁场样题2参考答案
《 电磁场理论 》试题样题参考答案一、填空题1、用静电比拟等间接方法求解恒定电场问题的理论依据是 恒定电场解的唯一性定理 。
2、在恒定磁场中 传导电流等于 0(0H =⨯∇) 的区域可以引入标量磁位m ϕ。
m ϕ满足的数学方程是 拉普拉斯方程02=∇m ϕ 。
3、在本质上,恒定磁场的能量储存在 磁场不为零的整个 空间范围内。
4、研究电磁场的最基本的物理规律是 麦克斯韦方程组 。
二、选择题1、讨论不同媒质分界面两侧电磁场之间的关系时,应利用 c 。
a 、微分形式的基本方程b 、电场的旋度c 、积分形式的基本方程d 、电场的散度2、接地导体位于点电荷的电场中,用镜像法讨论导体附近电场的分布时,镜像电荷代表的是导体上 d 的作用?a 、极化电荷b 、束缚电荷c 、自由电荷d 、感应电荷 3、恒定磁场中可以引入矢量磁位A ,是因为恒定磁场 b 的物理性质。
a 、0H=⨯∇ b 、0=⋅∇B c 、0H ≠⨯∇ d 、0≠⋅∇B4、分离变量法不可用于 c 中边值问题的求解。
a 、正交坐标系b 、除圆柱坐标系以外的所有坐标系c 、除正交坐标系以外的所有坐标系d 、除直角坐标系以外的所有坐标系 5、感应电场的电压计算与静电场不同,表现在:感应电场中两点之间的电压 d ,其根本原因在于感应电场的旋度 c 。
a 、0E =⨯∇b 、与积分路径无关c 、0E≠⨯∇ d 、与积分路径有关6、传播常数βαj k += 的虚部描述电磁波 d ,实部描述电磁波 b 。
a 、传播速度的快慢b 、振幅衰减的快慢c 、传播方向的变化d 、相位变化的快慢7、在理想介质中,波阻抗反映的是 b 。
a 、电磁波的传播特性b 、媒质的特性c 、电场的传播特性 e 、磁场的传播特性8、平面电磁波正入射到理想介质与理想导体的分界面上,这时若产生驻波,驻波将出现在 a 中。
a 、理想介质b 、理想导体c 、非理想介质d 、非理想导体三、分析题1、已知圆柱电容器的长度为L ,内外电极半径分别为a 和b ,填充的媒质分为两层,分界面半径为c 。
工程电磁场导论测试附答案
工程电磁场导论测试附答案工程电磁场一、填空题1、电荷的周围,存在着一种特殊形式的物质,称为。
2、实验表明,实体物质的存在必将影响和改变在无限大真空中引起的静电场的分布。
3、在导电媒质(如导体、电解液等)中,电荷的运动形成的电流称为。
4、电导的定义是流经与导电媒质两端电压之比。
5、我们将跨步电压超过达到对生命产生危险程度的范围称为危险区。
6、实验表明磁感应线是,既无始端又无终端。
7、磁通连续性原理和安培环路定律表征了的基本性质。
8、磁路中的对应于电路中的电流。
9、电动势是非保守电场的环路线积分,回路中存在感应电动势说明回路中有。
10、在时变电磁场中,场量和场源除了是的函数,还是时间的函数。
11、各种宏观电磁现象都可用特定条件下的来描述。
12、用磁准静态场的理论计算与应用电路理论计算的结果一致。
13、涡流在导体内流动时,会从而引起导体发热,故它具有热效应。
14、一般的平面电磁波可分解为两种平面电磁波的组合:一种是垂直极化波,即电场方向垂直于入射面;另一种是,即电场方向平行于入射面。
15、在时变电场中,电场和磁场之间存在着耦合,这种耦合以存在于空间中,即在空间有电磁场的传播。
16、多层有损介质在低频交流电压作用下,若位移电流远大于介质中的漏电流,则电场按介电常数分布,属问题。
17、在电磁波的传播过程中,对应于每一时刻t,空间电磁场中具有相同相位的点构成等相位面,或波阵面。
18、当传输线的和特性阻抗Z0确定后,沿线电压波和电流波的传播特性也就基本上得到确定。
19、在双导线传输线中既可传播高频电磁波,也可传播以至稳恒电流。
20、远离单元偶极子处的电磁波在小范围内就可近似地看成电磁波。
二、名词解释(每题5分1、天线阵:2、电导:3、正入射:4、介质波导:5、接地电阻:三、计算题(每题20分1、若恒定电场中有非均匀的导电媒质(其导电率γ=γ(x,y,z)介电常数=ε(x,y,z),求媒质中自由电荷的体密度。
2、今测得在13.56MHz的电磁波照射下,脂肪的相对介电常数εr=20,电阻率ρ=34.4Ω?m。
工程电磁场复习题(经典实用)
工程电磁场复习题(经典实用)
以下是一些经典实用的工程电磁场复习题:
1.均匀介质中,磁感应强度大小为B1的区域内有一半径为R2的导体球面,其表面电荷密度为σ。
求该球心处磁场大小。
答案:由于该导体球面没有电流,因此在球内部磁场大小都为0;而在球外,根据安培环路定理可知,该球面外的磁场大小为:B=μ0σR2/3
其中μ0为磁导率,σ为导体球面表面电荷密度,R2为导体球面半径。
2.一根长度为L、电阻为R的均匀导线被均匀分布的电荷Q沿其长度均匀分布。
求该导线的自感系数L。
答案:通过对导线进行截面上的积分可以得到:
L=μ0/4π∫(0,L)∫(0,L)q(x)q(y)/[(x-y)^2+a^2]dxdy 其中a为计算积分时引入的小量。
如果导线上的电荷分布是kΔx,则q(x)=kΔx,上式化简后即为:
L=μ0k^2L/2πln(L/a)
其中Δx趋近于0,则k趋近于无穷大。
这个积分主要考察对电势能积分的处理,注意使用ln的积分公式。
3.一根长为L的绝缘平行板电容器,其间距为d、宽度为w,其在垂直于平板的方向上受到一个均匀的电场E。
试求该电容器的电容C和存储的能量W。
答案:由于平行板电容器是一个均匀电场下的电势差系统,其电容可表示为:
C=εA/d
其中ε为介电常数,A为平行板面积,d为平板间距。
因此,该电容器的电容为:
C=εwL/d
而该电容器存储的能量可用其带电量Q表示:
W=(1/2)Q^2/C
将C代入上式,得到:
W=εwL/2E^2
上式可以用来计算存储在电容器中的能量。
工程电磁场期末考题
工程电磁场期末考题引言工程电磁场是电子工程、通信工程等专业的一门基础课程,通过学习工程电磁场,可以了解电磁场的基本理论和应用。
期末考试是对学生对于这门课程的总结和应用能力的考核,下面是一些可能出现的考题,供同学们参考。
题目一:电磁场的基本概念和性质(300字)1.什么是电磁场?它是如何产生的?2.电磁场的基本特性有哪些?3.电磁场的单位和常用量纲是什么?解答提示:1.电磁场是一种由电荷和电流产生的物理现象,它包括电场和磁场两个部分。
电场是由电荷产生的,磁场是由电流产生的。
当电荷运动产生电流时,它会激发周围的电场和磁场。
2.电磁场具有超距作用、波动性、辐射性等特性。
3.电磁场的电场强度和磁感应强度的单位分别是牛顿/库仑和特斯拉。
题目二:电场的计算和分析(500字)1.什么是电场强度?如何计算电场强度?2.电场的叠加原理是什么?如何应用电场的叠加原理计算电场强度?3.电势能在电场中的应用是什么?如何计算电场中的电势能?解答提示:1.电场强度是描述电场的一种物理量,表示单位正电荷在电场中所受到的力。
它的计算公式是E = F/q,其中E 表示电场强度,F表示力,q表示电荷。
2.电场的叠加原理指的是在多个电荷存在的情况下,每个电荷所产生的电场强度可以叠加。
应用电场的叠加原理时,只需要将每个电荷所产生的电场分别计算出来,然后将它们相加即可。
3.电势能是描述电荷在电场中具有的能量,它可以通过计算电荷在电场中所受到的力和移动距离的积来求得。
电势能的计算公式是Ep = q * V,其中Ep表示电势能,q 表示电荷,V表示电势。
题目三:静磁场的计算和分析(400字)1.什么是静磁场?它与静电场有什么不同?2.安培环路定理是什么?如何计算磁场强度?3.磁感应强度与磁场强度有什么关系?解答提示:1.静磁场是指磁场中磁感应强度和磁场强度保持不变的情况。
与静电场不同,静磁场中不会有电荷的移动,只有磁场的变化。
2.安培环路定理是描述磁场的一种定律,它指出磁场沿闭合回路的环流等于通过这个回路的总电流。
工程电磁场复习
期末复习
期末考试题型: 一、判断题(共10分) 二、选择题(共24分) 三、填空题(共15分) 四、简答题:(共2小题,共16分) 五、综合计算题(共3小题,共35分)
第一章 静电场 1、静电场的基本性质(方程),本构方程, 分界面链接条件。 2、电场E的求解:3种方法。 3、弄清电位与电场的关系,电位的求解:2 种方法。必须会对单变量的拉普拉斯方程 或泊松方程求解。 4、电容的计算。
例题:
2、在静电场中,电场强度表达式为试确定常 数c的值。( ) A.c=2 B. c=3 C.c=4
课后思考题:P64 1-4
图示平板电容器的电位,哪一个解答正确?( )
(A)
f 3=(B)
U0 x + U0 d
f 2=
(C)
U0 x + U0 d
U0 2 x d
f 1=
1、一个半径为a的导体球表面套一层厚度为b-a的电介质,电 介质的介电常数为ε。假设导体球带电q,求任意点的电位。
b a
ε
课后作业:P29 1-4-2
第二章 恒定电场 1、恒定电场的基本性质(方程),电流连续 性方程,分界面链接条件。 2、根据电流密度计算电流,或根据电流计算 电流密度。 3、接地电阻(电导)的计算。
例子:
课后作业: P73 2-1-1,2-1-2 P88 2-5-2
第三章 恒定磁场 1、恒定磁场的基本性质(方程),本构方程, 分界面链接方程。 2、磁场H、B的计算方法:3种计算方法。 3、弄清磁位、磁矢位的概念。 4、电感的定义与计算。
ห้องสมุดไป่ตู้ 例子:
课后作业: P95 3-1-1 a、b P102 3-2-1
第四章 时变电磁场 1、麦克斯韦方程组(积分和微分形式)、本 构方程、电流连续性方程。 2、坡印廷矢量表达式及物理意义。
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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. A = //BB. A = //0AC.B = pHD. A = y/0A4. 电位移矢量与电场强度之间的一般关系为()7. 镜像法中的镜像电荷是0的等效电荷。
A •感应电荷 E.原电荷 C.原电荷和感应电荷 D.不确定&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()(A)= j Vg4: (B)= 0 : (C) Vg^Vx A) = 0 : (D) Vx(Vi/) = 0S V 15. 下列表达式成立的是()A. D = £O EB.E= e 0D 5. 磁场能量密度等于() A. Eqp B.訥 6. 电场能量密度等于()A ・E^> B.岫 C.D = bED.E= crD i 1 1 C. ifgD D. *岫c.学gb D . -BgH 2A •正比 E •反比A. 磁感应强度B.电位移矢量11. 静电场能量We 等于()r - . 1 f r r A . £ Eapdv B . 妙du12. 恒定磁场能量Wg 等于() A. ] BgbdV B. | j Bg^idV C •半方正比 D.平方反比c.磁场强度 D.电场强度 1 f V V C. -\v D^dV D. £ E^dV1 f r r c. — J 砂dv D. £ E^dVA.^gll = jVgA JS ;B. V^7w = 0;C. VgVxw) = 0:D. Vx(Vgr) = 016. 下面表述正确的为()(A )矢星场的散度仍为一矢量场;(B )标量场的梯度结果为一标量;(C )欠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 )左的切向分量 (D ) J18. 传导电流是由0形成的。
(A )真空中带电粒子定向运动 (B )电介质中极化电荷v 运动(C )导体中自由电子的定向运动 (D )磁化电流v 速移动19. 欠量场A=(J A ;旳仪z )的散度在直角坐标下的表示形式为()20・导电媒质的复介电常数6为()。
(A) f + j — : (B) £+ j — : (C) a co 21. 以位函数卩为待求量边值问题中,设皿、£3、石3都为边界点S 的点函数,则所谓第一类边值问题是指给定()B. 空二北)C. 砂2警g (欝为V 在边界上的法向导数值)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. 关于距离欠量,下面表示正确的为()B ・ &A c 〃 = j (V x A) • ds :D. &Axdl = A) ds25. 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。
(A)(B) dAx v dAy v 耳 + - S + dx x dy y dAz v ~dT e : (C)dA v dA v oA v —e+—+ —匕 dx dv dz ' (D)生 dx dA dA ——H ----- dv dz j —; (D) e- coB 、叫叭C 、吟"寺D 、 R R' 24.斯年克押定理%表达式为( A. ; c.C.研究一个欠量场,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 = eE()A.在各种媒质中适用;B.在各向异性的介质中适用;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中适用: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 = pH()A.在各种磁介质中适用;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;31 .磁感应强度表达式» =+ ()A.在各种磁介质中适用;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;E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电位移矢最法向分最连续。
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Z内:D像电荷是真实电荷,必须置于所求区域之外。
1-5: CACAD 6-10: CABDA 11-15: CBDBC 16-20: DCCAC 21-25: 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°,线电荷T在场点r处产生的(p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_______ 、 _______ o6.__________________________ 恒定电场的边界条件为、c7.__________________________ 恒定磁场的边界条件为、c&磁通连续性原理的微分形式是 ________ o9.在无源区域中,波动方程为_______ 、_______ o10.介电常数为的均匀线性介质中,电荷的分布为亦),则空间任一点P . E = _____________ . 7 . D = _________________ □11._______________________ 在时变电磁场,Vx^= ____ ,表明时变电场是; ,表明时变磁场是 _____ o12.________________________________ 在两种不同媒质的分界面上,____ 的切向分量总是连续的, ________________ 的法向分量是连续的。
13._____________________________________ 线性、各向同性媒质的本构关系为: _____________________________________ , _________ , ______ 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 ________ o15.________________________________________________ 电流连续性方程的微分形式为 ___________________________________________ o16.研究宏观电磁现象时,常用到的四种电荷模型是:体电荷、而电荷、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_______ o18・表征时变场中电磁能量的守恒关系是________ 定理。
20.镜像法是用等效的________ 代替原來场问题的边界,该方法的理论依据是___ 021.坡印廷矢最S二E2、它的方向表示 ___________________ 的传输方向,它的大小表示单位时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_______________ o25.___________________________________________ 静电场的基本方程积分形式为: _________________________________________ 、______________26._________________________________________ 恒定电场的基本方程微分/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.写出真空中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。