工程电磁场考试试卷(B)

华北电力大学 2010-2011学年第二学期考试试卷(B)

班级: 姓名: 学号: 基本参数：πε36109

0-=F/m ，70104-⨯=πμH/m 。

1、填空（共40分，每空2分）

1、磁场能量密度的计算公式是_________，其单位是__________。

2、坡印亭矢量的单位是_________，其方向代表了__________的传播方向。

3、真空中半径为a 的圆环形线电流I 在圆心处产生的磁感应强度为____________，

磁场强度为_____________。

4、在电偶极子天线（单元辐射子）的远场区，电场强度与磁场强度的相位相差_

__________度；在近场区，电场强度与磁场强度的相位相差___________度。5、电磁波在相对介电常数为9，相对磁导率为1的理想介质中传播时，波速为_

_________，波阻抗为__________。

6、已知某一区域静电场电场强度为y x e e E

43+=V/m ，则点A （0，0）与点

B （1，0）之间的电位差为___________，则点A （0，0）与点

C （1，1）之

间的电位差为_____________。

7、如图1所示，两半无限大电介质1和电介质2，介电常数分别为05ε和010ε，两种媒质分界面法线方向为z e

，由电介质2指向电介质1。若电介质1中电场强度为()z y y x e e E e E

751++=V/m ，电介质2中电场强度为()z y x e e e E

81052++=V/m ，则自由面电荷密度=σ_________，y E =_______。

图1

8、

在恒定电场中导电媒质中电场强度与电流密度之间矢量关系为_________，电流密度的散度为_____________。

9、

真空中，一半径为a 的导体球面电荷密度为σ，则该导体球表面电场强度为________，该孤立导体球电容为_________。

10、

电介质中电场强度为x e E 5.2=V/m ，电位移矢量为x e D

05ε=C/m 2，则相对介电常数为___________，极化强度为___________。

二、（15分）如图2所示，接地金属球壳内外空间分别有点电荷q 1和q 2，至球

015εε=0

210εε

=x

心的距离分别为b和d，球壳内半径为a1，外半径为a2，试求球壳内外空间的电位计算公式。

q

2

图2

三、（15分）如图3所示，同轴电缆内导体半径为a，外导体半径为b，外导体厚度忽略不计。绝缘介质和导体的磁导率都为0μ，如同轴电缆中通以电流I，试求：

（1）同轴电缆单位长度储存的磁场能量；

（2）单位长度内自感和外自感。

四、（15分）一个由浅埋地下的半球形接地体如图4所示，土壤的电导率为

2

10-

γS/m。求该接地体接地电阻。当有一500A短路电流从该接地体流入地中，=

有人正以0.6米的步距接近接地体，当距接地体20米，试求此时的跨步电压。

图3 图4

五、（15分）真空中均匀平面电磁波的电场强度()8

0cos 6102y E E t x e ππ=ﾴ-u ，

试求：

（1）该平面电磁波的传播方向、波长及相位常数；（5分）（2）磁场强度的表达式；（5分）（3）坡印廷矢量的平均值。（5

分）