10电磁场测试题

填空题1.由静电场中0E及旋度的重要性质，可推出E。2.电介质中的本构关系为，导电媒质中的本构关系为。3.麦克斯韦第一方程的积分形式为，其物理意义表明传导电流和变化的电场都能产生磁场。麦克斯韦第二方程的积分形式为，其物理意义表明变化的磁场产生电场。麦克斯韦第三方程的积分形式为，其物理意义表明磁场是无散场，磁感线总是闭合曲线。麦克斯韦第四方程的积分形式为，其物理意义表明电荷产生电场。4.用磁场矢量B、H表示的磁场能量密度的公式为mw＝。5．用电场矢量表示的电场能量密度的公式为ew＝。6.磁导率为20，介电常数为40的介质中的波阻抗为（）。7.洛仑兹规范条件为（）。库仑规范条件为（）。8.均匀平面波对理想导体表面的垂直入射时，反射系数为（-1），透射系数为（0）。9.应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理论依据是解的唯一性定理。10.矩形波导不能传输（TEM横电磁波）。TM横磁波TE横电波11.矢量场所在空间里的场量的旋度处处等于零，称该场为无旋场。判断题1.在无界空间，矢量场由其散度及旋度唯一确定。（√）2.导波系统中的其他分量均可由导波系统中电磁场的纵向分量求得。（√）3.任一标量场的梯度的旋度一定等于零。（√）4.理想导体表面上的电荷密度等于电位移矢量的切向分量。（×）5.任一矢量场的旋度的散度一定等于零。（√）6.在标量场()uM中，在给定点0M沿任意方向l的方向导数等于梯度在该方向上的投影。（√）7.真空中恒定磁场是无旋有散的矢量场。（×）8.如果某一点的电场强度为零，则该点的电位一定为零。（×）9.在电场分布具有一定对称性的情况下，可以利用高斯定理计算电场强度。选取的高斯面可以是开放的曲面。（×）简答题1.静态场的边值问题；边值问题的类型；唯一性定理的表述。答：在给定的边界条件下，求解位函数的泊松方程或拉普拉斯方程；第一类边值问题（狄里赫利问题）已知场域边界面上的位函数值，即第二类边值问题（纽曼问题）已知场域边界面上的位函数的法向导数值，即第三类边值问题（混合边值问题）已知场域一部分边界面上的位函数值，而其余边界面上则已知位函数的法向导数值，即在场域V的边界面S上给定或的值，则泊松方程或拉普拉斯方程在场域V具有惟一值。2.坡印廷定理及其物理意义，每一项所代表的物理意义。答：表征电磁能量守恒关系的定理微分形式：积分形式：其中：——单位时间内体积V中所增加的电磁能量——单位时间内电场对体积V中的电流所做的功；在导电媒质中，即为体积V内总的损耗功率——通过曲面S进入体积V的电磁功率1|()SfS111|()SfS、2|()SfSn2|()SfSnJEBHDEtHE)2121()(VVSVJEVBHDEtSHEdd)2121(ddd)(VVBHDEtd)2121(ddVVJEdSSHEd)(3.坡印廷矢量的定义和物理意义。答：描述时变电磁场中电磁能量传输的一个重要物理量；定义为：（W/m2）的方向——电磁能量传输的方向，与电场和磁场垂直。的大小——通过垂直于能量传输方向的单位面积的电磁功率。（物理意义）4.理想介质中的均匀平面波的传播特点。答：（1）电场、磁场与传播方向之间相互垂直，且满足右手螺旋关系，是横电磁波（TEM波）（2）无衰减，电场与磁场的振幅不变（3）波阻抗为实数，电场与磁场同相位（4）电磁波的相速与频率无关（5）电场能量密度等于磁场能量密度5.两种理想介质分界面上的边界条件。答：指分界面上无自由电荷，即Js=0，ρs=0的法向分量连续的法向分量连续的切向分量连续的切向分量连续计算题1.梯度、散度、旋度的计算2.用安培环路定律计算磁感应强度。同轴电缆3.5.1节课件例题HΕSSSn12n12n12n12()0()0()0()0eeeeDDBBEEHH