工程电磁场第八版课后答案
工程电磁场课后习题答案
Ｅ2-9 在中心点位于原点，边长为Ｌ的媒质立方体内的极化强度矢量为()0e x y z P P e x e y e z =++，(a) 计算面和体束缚电荷密度； (b) 证明总束缚电荷为零。
解：据题，体束缚电荷密度为：03v e P P ρ=-∇⋅=- （公式y x zE E E E x y z∂∂∂∇⋅=++∂∂∂） 在2L x =的面002s x e L e P P x P ρ=⋅== 在2L x =-的面00()2s x e Le P P x P ρ=-⋅=-= 同理，在2Ly =和2L y =-的面，02s L P ρ=在2L z =和2L z =-的面，02s LP ρ=∴（a ）六个面上的面束缚电荷密度均为：0/2P L ρ=s体束缚电荷密度为：03v P ρ=-∴ (b) 总束缚电荷为：23006()302s v LQ Q Q L P P L =+=-=Ｅ2-13 半径为a 的球内充满体电荷密度为f ρ的电荷。
已知球内外的电场强度是⎪⎩⎪⎨⎧≥+≤+=-)()()(24523a r rAa a a r Ar r E r求体电荷密度（全部空间的介电常数均为0ε）。
解：0f E ρε∇⋅=（1）在r a ≤的区域内：23221[()]E r r Ar r r∂∇⋅=⋅+∂ 254r Ar =+ 20(54)f r Ar ρε∴=+（2）在r a ≥的区域内：254221[()]E r a Aa r r r-∂∇⋅=⋅⋅+∂ = 0 0f ρ∴=∴体电荷密度为：20(54),(),()f r Ar r a r a ερ⎧+≤=⎨≥⎩Ｅ2-17 两媒质分界面为z=0面，已知1223r r εε==和，如果已知区域1中的123(5)x y z E e y e x e z =-++我们能求出区域２中哪些地方的2E 和2D 呢？能求出区域２中任意点的2E 和2D 吗？ 解：（1）在两种媒质的分解面z=0上，由于没有电荷的存在，电位移矢量的法线方向连续。
工程电磁场课后答案1(完整)
0.29K
7401
VOH 74LS00
2.9.1 驱动: 负载: 拉电流: 灌电流: 扇出:
2.9.2 VOH > VIH VOL < VIL IOH > IIH IOL > IIL
第三章 组合逻辑电路分析与设计
3.1.2证明（C）A ABC ACD C D E
A ACD (C D )E
(b) _______ ________ _______ ________
A B C D C D A D
( A B)(C D) (C D)( A D)
(C D)( A B D)
AC AD BC BD CD D
AC BC D
3.2.1展开最小项(a) L A(B C) A BC A(B B)(C C) ( A A)BC
mi
3.2.2 (a)
______________________
___________________
AC ABC BC ABC AC BC BC ABC
灌电流多余: (8-4.8)/0.4=8
N=min(8,17)=8
2.4.5
__________________ ____ ____
L AB BC D E
AB BC D E
2.4.6 RP计算 (1)拉电流时
VCC R IP IH 74LS 00 VOH 7401
D=0 选中低位片1；D=1 选中高位片2
01234
56789
1
0
1
A B C D
0
2
0
4.2.9 7位数字译码显示电路
工程电磁场部分课后习题答案
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——_- E4πer2*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y1 d zd7σ豁-EO(0≤r< α)d / 不&豁-(aI Y Ct ( 乔& (XY 8：r = a=?’r ≡αιL严翠f P2F = A =拓I lr = A—⾦⼀e?r =卄L呦=有限值，P-I rf 8-0（2）选球坐标乘*球⼼与原点重介。
工程电磁场第八版课后答案第02章汇编
So
10 9 25 ⇥ ( E=
4⇡✏0
3ax + 4ay (41)1.5
4az )
+
60
⇥
(4ax 2ay (45)1.5
+
5az )
= 4.58ax 0.15ay + 5.51az
b) At what point on the y axis is Ex = 0? P3 is now pat (0, y, 0), so R13 = 4ax +p(y + 2)ay 7az and R23 = 3ax + (y 4)ay + 2az. Also, |R13| = 65 + (y + 2)2 and |R23| = 13 + (y 4)2.
[z
1 (d/2)]2
+
[z
+
1 (d/2)]2
az
V/m
(2)
b) find the electric field everywhere on the x axis: We proceed as in part a, except that now r = xax.
Eq. (1) becomes
q ET (x) = 4⇡✏0
2qd az
4⇡✏0 [x2 + (d/2)2]3/2
14
2.7. A 2 µC point charge is located at A(4, 3, 5) in free space. Find E⇢, E , and Ez at P (8, 12, 2). Have
ET (z)
=
q 4⇡✏0
[z
1 (d/2)]2
工程电磁场第八版课后答案第10章
find:
p
a) C: Use Z0 = L/C, or
C
=
L Z02
=
5 ⇥ 10 (72)2
7
= 9.6 ⇥ 10
11 F/m = 96 pF/m
vp:
vp
=
p1 LC
=p (5 ⇥ 10
1 7)(9.6 ⇥ 10
= 1.44 ⇥ 108 m/s 11)
c) if f = 80 MHz:
p
2⇡ ⇥ 80 ⇥ 106
rs
s
Z0 =
Z= Y
R + j!L = G + j!C
17 + j2.1 ⇥ 102 75 ⇥ 10 6 + j2.4 ⇥ 10
2
= 93.6
j3.64 ⌦
10.2. A sinusoidal wave on a transmission line is specified by voltage and current in phasor form:
ej!t
=
2V0 Z0
sin(
z) sin(!t)
181
10.5. Two characteristics of a certain lossless transmission line are Z0 = 50 ⌦ and = 0+j0.2⇡ m 1
at f = 60 MHz.
p
p
a) Find L and C for the line: We have = 0.2⇡ = ! LC and Z0 = 50 = L/C. Thus
In phasor form, the forward and backward waves are:
工程电磁场第八版课后答案第01章
1.2. Vector A extends from the origin to (1,2,3) and vector B from the origin to (2,3,-2). a) Find the unit vector in the direction of (A B): First
=
(1.5ax
+ 2.5ay
+
0.5az )/2.96
1.3. The vector from the origin to the point A is given as (6, 2, 4), and the unit vector directed from
the origin toward point B is (2, 2, 1)/3. If points A and B are ten units apart, find the coordinates
positive or negative. This apparent sign ambiguity is not the real problem, however, as we
really wapnt thpe mpagnitude of the angle anyway. Choosing the positive sign, we are left with sin ✓ = 7 5/( 29 9) = 0.969. Two values of ✓ (75.7 and 104.3 ) satisfy this equation, and
工程电磁场课后题目答案解析
2-5有两相距为d 的无限大平行平面电荷，电荷面密度分别为σ和σ-。
求由这两个无限大平面分割出的三个空间区域的电场强度。
解：100022E σσσεεε⎛⎫=--= ⎪⎝⎭200300022022E E σσεεσσεε⎛⎫=---= ⎪⎝⎭=-=2-7有一半径为a 的均匀带电无限长圆柱体，其单位长度上带电量为τ，求空间的电场强度。
解：做一同轴单位长度高斯面，半径为r(1)当r ≦a 时，222012112E r r a r E a τπππετπε⋅⋅=⋅⋅⋅=(2)当r>a 时，0022E r E rτπετπε⋅==2-15有一分区均匀电介质电场，区域1（0z <）中的相对介电常数12r ε=，区域2（0z >）中的相对介电常数25r ε=。
已知1234x y z =-+E e e e ，求1D ，2E 和2D 。
解：电场切向连续，电位移矢量法向连续()()11222111122212220202021022020,10,505020,10,201050502010201050x y z r r x r y r z rr x r y r z r x y zrr x r y r z E E D D D E D e e e E e e e D e e e εεεεεεεεεεεεεεεεεε==-===-=∴=-+=-+=-+2-16一半径为a 的金属球位于两种不同电介质的无穷大分界平面处，导体球的电位为0ϕ，求两种电介质中各点的电场强度和电位移矢量。
解：边界电场连续，做半径为r 的高斯面()()()()()()22121221202121212002222222Saar D dS r E E r E QQE r Q QE dr dr r aQ a a E e rπεεπεεπεεϕπεεπεεπεεϕϕ∞∞⋅=+=+=∴=+⋅===++∴=+∴=⎰⎰⎰⎰12102012221020112210201020,,,r r p n p n a a D e D e r rD D aap e p e aaεϕεϕεϕεϕσσεεεεσϕσϕ======--=⋅=-=⋅=-两介质分界面上无极化电荷。
工程电磁场课后题答案
工程电磁场课后题答案1．a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，O为菱形中心，∠abc=120°。
现将三个等量的正点电荷＋Q分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有（）[单选题] *A．d点电场强度的方向由d指向OB．O点电场强度的方向由d指向OC．O点的电场强度大于d点的电场强度(正确答案)D．O点的电场强度小于d点的电场强度2．如图所示，平行板电容器与电动势为E的电源连接，上极板A接地，一带负电的油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（） [单选题] *A．带电油滴所受静电力不变B．P点的电势将升高(正确答案)C．带电油滴在P点时的电势能增大D．电容器的电容减小，极板带电荷量增大3．如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且，则A点的磁感应强度的方向是（） [单选题] *A．垂直纸面指向纸外B．垂直纸面指向纸里C．沿纸面由A指向BD．沿纸面由A指向D(正确答案)4．如图所示，伏安法测电阻的电路中，电压表的量程为，内阻为，测量时发现电压表的量程过小，在电压表上串联一个阻值为的定值电阻，最后电压表示数为，电流表示数为，关于的阻值下列说法正确的是（）[单选题] *A．Rx大于60Ω(正确答案)B．Rx等于60ΩC．Rx大于20ΩD．Rx等于20Ω5．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V。
重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。
则这台电动机正常运转时输出功率为（） [单选题] *A．47WB．44WC．32W(正确答案)D．18W6．用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表。
将它们串联起来接入电路中，如图所示，此时（） [单选题] *A．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角(正确答案)B．两只电表的指针都不偏转C．两只电表的指针偏转角相同D．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角7．一带负电油滴在场强为E的匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从A运动到B的过程中，下列判断正确的是（） [单选题] *A．油滴的电势能减少(正确答案)B．A点电势高于B点电势C．油滴所受电场力小于重力D．油滴重力势能减小8．如图所示，直线A为电源的U—I图线，直线B为电阻R的U—I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（）[单选题] *A．4W，8WB．2W，4WC．4W，6W(正确答案)D．2W，3W9．电流表的内阻是，满刻度电流值是，现欲把这个电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（） [单选题] *A．应串联一个0.1Ω的电阻B．应并联一个0.1Ω的电阻C．应串联一个1800Ω的电阻(正确答案)D．应并联一个1800Ω的电阻10．如图所示，带电粒子（不计重力）以初速度v0从a点垂直于y轴进入匀强磁场，运动过程中经过b点，Oa＝Ob。
工程电磁场第八版课后答案
1.1. Given the vectors M = 10ax + 4ay 8az and N = 8ax + 7ay 2az, find: a) a unit vector in the direction of M + 2N.
M + 2N = 10ax Thus
4ay + 8az + 16ax + 14ay 4az = (26, 10, 4)
100 = 16x2y2 + 4x4 + 16x2 + 16 + 9z4
1.6. Find the acute angle between the two vectors A = 2ax + ay + 3az and B = ax 3ay + 2az by using
the definition of:
p
+
8 3
B
+
1 9
B
2
=
100
or B2
8B
44 = 0. Thus B = 8±
64 2
176 = 11.75 (taking positive option) and so
B
=
2 3
(11.75)ax
2 3
(11.75)ay
+
1 3
(11.75)az
=
7.83ax
7.83ay + 3.92az
We use the relation A ⇥ B = |A||B| sin ✓n. With the given vectors we find
A
⇥
B
=
工程电磁场课后答案
电磁兼容性
总结词
电磁兼容性是研究电磁场和电子系统相互作 用的学科。
详细描述
电磁兼容性主要关注电子系统在电磁环境中 的性能表现，包括电磁干扰（EMI）和电磁敏 感度（EMS）等问题。通过学习电磁兼容性，
学生可以了解如何设计和实施有效的电磁屏 蔽、滤波和接地措施，以确保电子系统的可 靠性和稳定性。这对于电子设备和系统的设
磁场能量存储
磁力发电机
利用磁场和导线的相对运动产生感应电动势的原理，将机械能转换为电能进行存 储。
磁性存储器
利用不同磁性材料的不同磁化方向来存储数据，通过改变磁性材料的磁化方向来 读取和写入数据。
电场能量存储
电容
利用电极板之间的电场储存电能，具 有充电和放电的能力，常用于滤波、 去耦和储能等电路中。
总结词
恒定磁场的散度和旋度均为零。
详细描述
由于恒定磁场中电流是恒定的，因此其磁 场强度不会随时间变化，散度和旋度均为 零。
时变电磁场
详细描述
时变电磁场具有以下特性，电场和磁场都 随时间变化，电场和磁场之间存在相互耦
合，电磁波可以传播。
A 总结词
时变电磁场是指电磁场随时间变化 的电磁场。
B
C
D
详细描述
总结词
静电场的散度和旋度分别为零 和不为零。
详细描述
由于静电场中电荷是静止的， 因此其电场线不会随时间变化 ，散度和旋度均为零。
恒定磁场
总结词
详细描述
恒定磁场是由恒定电流产生的磁场，其磁 场强度不随时间变化。
恒定磁场具有以下特性，磁场强度与电流 密度成正比，磁感应线是闭合曲线且无旋 、无源，磁场强度与磁势梯度成正比。
高频电磁波在医疗领域的应用
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1.2. Vector A extends from the origin to (1,2,3) and vector B from the origin to (2,3,-2). a) Find the unit vector in the direction of (A B): First
A B = (ax + 2ay + 3az) wphose magnitude is |A B| = [( ax 3 3 = 5.20. The unit vector is therefore
(2ax + 3ay 2az) = ( ax ay + 5az)
ay + 5az) · ( ax
ay + 5az)]1/2
CHAPTER 1
1.1. Given the vectors M = 10ax + 4ay 8az and N = 8ax + 7ay 2az, find: a) a unit vector in the direction of M + 2N.
M + 2N = 10ax Thus
4ay + 8az + 16ax + 14ay 4az = (26, 10, 4)
=
(1.5ax
+ 2.5ay
+
0.5az )/2.96
1.3. The vector from the origin to the point A is given as (6, 2, 4), and the unit vector directed from
the origin toward point B is (2, 2, 1)/3. If points A and B are ten units apart, find the coordinates
=
p 1 + 1 + 25
=
aAB = ( ax ay + 5az)/5.20
b) find the unit vector in the direction of the line extending from the origin to the midpoint of the line joining the ends of A and B:
The midpoint is located at
Pmp = [1 + (2 1)/2, 2 + (3 2)/2, 3 + ( 2 3)/2)] = (1.5, 2.5, 0.5)
The unit vector is then
amp
=
p(1.5ax + 2.5ay + 0.5az) (1.5)2 + (2.5)2 + (0.5)2
A unit vector tangent to this circle in the general increasing y direction is t = a . Itspx and y components are tx = a · ax = sin , and ty = a ·pay = cos . At the point ( 3, 1),
1
1.4. A circle, centered at the origin with a radius of 2 units, lies in the xy plane. Determinepthe unit vector in rectangular components that lies in the xy plane, is tangent to the circle at ( 3, 1, 0), and is in the general direction of increasing values of y:
p
+
8 3
B
+
1 9
B
2
=
100
or B2
8B
44 = 0. Thus B = 8±
64 2
176 = 11.75 (taking positive option) and so
B
=
2 3
(11.75)ax
2 3
(11.75)ay
+
1 3
(11.75)az
=
7.83ax
7.83ay + 3.92az
a
=
(26, 10, 4) |(26, 10, 4)|
=
(0.92, 0.36, 0.14)
b) the magnitude of 5ax + N 3M: (5, 0, 0) + (8, 7, 2) ( 30, 12, 24) = (43, 5, 22), and |(43, 5, 22)| = 48.6.
of point B.
With A = (6, 2,
|(6
2 3
B
)ax
(2
4) and
2 3
B)ay
B= (4
+13 B13(B2,)az2|,=1)1, 0we
use
the
factr
Expanding, obtain
36
8B
+
4 9
B2
+
4
8 3
B
+
4 9
B
2
+
16
= 150 , and so t = sin 150 ax cos 150 ay = 0.5(ax + 3ay).
1.5. A vector field is specified as G = 24xyax + 12(x2 + 2)ay + 18z2az. Given two points, P (1, 2, 1) and Q( 2, 1, 3), find: a) G at P : G(1, 2, 1) = (48, 36, 18) b) a unit vector in the direction of G at Q: G( 2, 1, 3) = ( 48, 72, 162), so
( 48, 72, 162) aG = |( 48, 72, 162)| = ( 0.26, 0.39, 0.88)
c) a unit vector directed from Q toward P :
aQP
=
P |P
Q Q|
=
(3,p 1, 4) 26
=
(0.59, 0.20,
0.78)