2014年重庆大学电气工程学院复试之电磁场原理考题解答-200806

弊作绝拒、纪考肃严、信守实诚、争竞平公

重庆大学电磁场原理课程试

卷

2007ju~an o8学年第2学期

开课学院：电气工程课程号:15001140 考试日期:

考试方式：「开卷Q闭卷Q艮他

2008625

考试时间：120分钟

题号-一一-二二-三四五六七八九十

总分

得分

判断题（1分/每小题，共12分）

1 1

1.因为电场能量的计算公式为W e dV，所以一表示电场能量的体密

2乜 2

度。（）

2.在由自由电流激发的磁场中存在磁性媒质时，则磁场不仅仅由自由电流产生。

（）

3.空间任意一点的能流密度由该点处的电场强度和磁场强度确定。（）

4.恒定电场是无旋有散场，恒定磁场是有旋无散场。（）

5.若位移电流的磁场可以忽略，则全电流定律就退化为恒定磁场的安培环路定律。

（）

6.坡印廷定理是电磁场的能量转化和守恒定理。（）

7.均匀平面电磁波在实际介质中传播时，电场的振幅按指数函数衰减，但电场、磁场

分量在时间上近似同相。（）

8.在传播方向上有电场分量而无磁场分量的电磁波称为横磁波- TM波，它具有多种

模式，例如TM 01是其中的一种模式。（）

9.波导呈现高通特性，即波导的工作波长高于波导的截至波长时，电磁波才能通过。

（）

10.在电磁辐射中，-r 1或r…■的区域称为远区，在远区为研究问题简便，可忽略推

迟效应。（）

11.当电磁场量为正弦时变时，若坡印亭矢量在一周期内的平均值不为零，表示除电场

与磁场的能量相互转换外，还有平均功率向外传输。（）

12.设对称阵子天线的全长为21，若1=、12,则称其为半波阵

子。

(10 分)已知xe x ye y - ze z,

试证明：(1) r = 0 ；

(2) i (r n r)二(n 3)r n

证明：

二、（15）在相距为d的两平行导体

平板的极板间充有厚度都为d/2

的两层介质，第一层介质中介电

的介电系数为；0,且其中有自由电

荷分布（常数）。第二层介质的

介电常数为；。忽略极板的边缘效

应。设两极板间的电压为U，试

用求解微分微分方程法求两极板

间电位及电场强度的分布。

四

、

（15分）一个同心圆球电容

器，其内导体的外半径为a,外导

体的内半径为c,其间填充两种非

理想电介质，媒质的电导率分别为

1，2,分界面半径为b,如图所示，

当内、外导体加上电压U

1

/ 2丄2丄 2 \

2

r = (x y z )2,

Z0

P

o

-d/2d/2

1

U

命

题

时

间

：

c

a

b

U

组

题

人

：

审

题

人

:

教

务

处

制

时，求其绝缘电阻和球内各处电位分布

五、（15 分）已知内外导体半径分别为R i与R2的同轴电缆（外导体的厚

度忽略不计，各处的磁导率都为5）通有电流I ，试求长为I 的电缆储

存的磁场能量与自感。

六、（15 分）写出电磁场基本方程组的积分、微分形式、每个方程的物

理意义及媒质的构成方程。

七、（18分）已知无界媒质空间（；=4Q,）」0, = 2.0 10-4S/m）中沿x 正向传播的正弦均匀平面电磁波的频率为f= 3.0 109H Z ,电场强度在x= 0时的相量表示式为

E二q3e3 V/m

求：（1）均匀平面电磁波的相速、波长、相位常数和波阻抗；

（2）电场强度和磁场强度的瞬时值表示式；

（3）与电磁波传播方向垂直的单位面积上通过的平均功率。