北邮2020春电磁场与电磁波期末试题

北京邮电大学2019-2020年第二学期期末考试

电磁场与电磁波试题（开卷，A ）

已知：-12091=

=8.8510(/)3610

F m επ⨯⨯，70=410(/)H m μπ-⨯

一、（15分） 相距无穷远的不带电孤立导体球壳A 与孤立导体球B ，其中球壳A 的内径为b ，外径为a ，内外径之间为理想导体，r b <及r a >处为真空；导体球B 半径为与球壳A 的外径相同。在球壳A 中，距离中心c （c b <）处存在一电量为Q 的点电荷。将导体球B 从无穷远处移动到球壳A 处，并与球壳A 充分接触后再移动到无穷远处，试求：在整个移动导体球B 的过程中外力所作的功。（提示：可考虑功能原理）

二（10分）、太阳能电池板的能量转化效率为30%，一个2.5平方米的太阳能电池板供一个1000瓦的灯泡照明，假设太阳光是线偏振的单色平面波，试估计太阳光的电场与磁场的振幅。

三（15分）、设一平行大地的双导体传输线, 距地面高度为h, 导体半径为a, 二轴线间的距离为d (a<

题三图

四（15分）、一个长方形导体盒，各边尺寸分别是a ，b ，c ，各周界之间相互绝缘，每个面的电位函数如题四图所示，试求导体盒内部的电位函数。。

题四图

五（10分）、证明：对于良导体导体内单位宽度断面的表面电流：J s =H 0，期中H 0为导体表面的切向磁场强度。

六、（15分）一右旋圆极化波垂直入射到位于z=0的理想导体板上，其电场强度的复数表示式为0()j z x y i E E e j e e β→→

-=-

求：(1) 确定反射波的极化方式，说明原因；

(2) 求导体板上的感应电流；

(3) 求总电场的瞬时表达式。

七（10分）、设在波导中沿z 轴传播的电磁波的形式为: 022c c πππcos sin e j z

z x E m m n E E x y k x k a a b βγγ-∂-⎛⎫⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭

试以此分析并说明相移常数β和波数k 之间的关系。

八、（10分）为什么说电偶极子的近区场为准静态场？是不是在近区场绝对没有能量的辐射？电偶极子的辐射效率如何？