电磁场与电磁波概念复习资料.docx
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电磁场与电磁波概念复习资料
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、判断
安培环路定理中,其电流I是闭合曲线所包围的电流;
恒定磁场是无源、有旋场;
P111
体电荷密度的单位是
C/m3;
P34
面电荷密度的单位是
C/m2;
P35
线电荷密度的单位是
C/m;
P35
体电流密度的单位是
A/m2
;P36
面电流密度的单位是
A/m;
P37
矢量场A的散度疋
'个标量;
如果;*F=0,则F
*A
.;P27
如果iF=o,则F
1=7
;P26
判断回路中是否会出现感应电动势,则看回路所围面积的磁通是否变化;P63
静电场的电容C比拟恒定电场的电导G;
静电场的电位移矢量D比拟恒定电场的电流密度J;P108静电场的介电常数;比拟恒定电场的电导率匚;P108时变电磁场的能量以电磁波的形式进行传播;P172
在无源空间中,电流密度和电荷密度处处为0;P172
坡印延定理描述的是电磁能量守恒关系;P176
电导率为有限值的导电煤质存在损耗;P205
在理想导体内不存在电场强度和磁场强度;
弱导电煤质的损耗很小;P208
在两种煤质的分界面上,存在面电流分布时,磁场强度H的切向分量不连续;P79
在两种煤质的分界面上,不存在面电流分布时,磁场强度H的切向分量连续;P79
在两种煤质的分界面上,电场强度E切向分量连续;P79
在两种煤质的分界面上,磁感应强度B的法向分量连续;P79
在两种煤质的分界面上,存在面电荷时,电位移矢量D的法向分量不连续;P79在两种煤质的分界面上,不存在面电荷时,电位移矢量D的法向分量连续;P79无旋场,其场量可以表示为另一个标量场的梯度;P26
28.无散场,其场量可以表示为另一个矢量场的旋度;P27
29.梯度的定义与坐标系无关,但具体表达式与坐标系有关;P12
30.均匀平面波在理想介质中,其本征阻抗是实数;P197
31.时谐电磁场中,电场强度的复数表达式中不含时间因子;P182
32.载有恒定电流的两个回路之间存在相互作用力;P45
33.电偶极子是相距很小距离的两个等值异号的点电荷组成的电荷系统;P40
34.麦克斯韦方程表明:
时变电场产生磁场,时变磁场产生电场;P70
35.静态电磁场是电磁场的一种特殊形式;P89
36.静电场最基本的性质是对静止电荷有作用力,表明静电场有能量;P100
37.回路中的感应电动势等于穿过回路所围面积磁通量的时间变化率;P63
38.静电场和恒定磁场都属于静态电磁场;P89
39.在静态场情况下,电场强度可用一个标量电位来描述P90;磁感应强度可用一个矢量磁
位来描述;P111
40.要在导电煤质中维持恒定电流,必须存在一个恒定电场;P106
41.由麦克斯韦方程可以推导建立电磁场的波动方程;P172
42.位移电流=时变电场;P70
43.电磁能量是通过电磁场传输的;
44.应用最多的是时谐电磁场;P180
45.均匀平面波在理想介质中,电场、磁场与传播方向之间相互垂直,是横电磁波(TEM波);电场和磁场的振幅不变;波阻抗为实数;电场与磁场同相位;电磁波的相速与频率无关;电场能量密度等于磁场能量密度;P196
46.均匀平面波在导电煤质中,电场、磁场与传播方向之间相互垂直,仍然是横电磁波(TEM
波);电场与磁场的振幅呈指数衰减;波阻抗为复数,电场与磁场不同相位;电磁波的相速与频率有关;平均磁场能量密度大于平均电场能量密度;P207
47.电磁波在良导体中,衰减常数随频率、煤质的磁导率和电导率的增加而增大;P209
48.趋肤效应是良导体中的电磁波局限于导体表面附近区域;P209
49.散度定理是体积分到面积分的变化;P20
50.斯托克斯定理是面积分到线积分的变化;P24
51.在无损耗煤质中,电磁波的相速与波的频率无关;
52.标量场的梯度是一个矢量;P13
53.高斯定理中,电场强度由闭合曲面内的电荷确定;
54.均匀平面波在理想导体表面发生透射;
55.反射系数和透射系数的差为1;P244
56.在两种煤质中间插入四分之一波长的匹配层是为了消除煤质1的表面上的反射;P240
57.静态场中的边值问题分为三类。
P129
二、单选题
1.电荷元dq以速度V运动,形成的电流元是()。
A)IdLB)idqC)dqvD)dq/v
2.恒定磁场的()
A)散度为0B)旋度为0C)磁感应强度为0D)矢量磁位为0
3.在两种媒质的分界面上,如果存在面电荷,则()。
A)D的法线方向连续B)E的切线方向不连续
C)D的法线方向不连续D)以上均不正确
4.极化强度与电场强度成正比的电介质称为()介质。
P51
A)均匀B)线性各向同性C)可磁化D)可极化
5.在导电媒质中,电流密度矢量与电场强度的一般关系为()。
A)J=;「EB)E=;「JC)J=;「/ED)E=;「/J
6.双导体系统的电容和()有关。
A)导体上的电荷B)导体间的电位差C)周围介质D)以上均正确
7.假设有一介质的相对介电常数为1,相对磁导率为4,则该介电常数的均匀平面波的波阻抗为()。
A)237「B)188.5「C)277「D)7541
8.理想介质中电磁波传播速度的大小决定于()。
A)电磁波波长B)电磁波振幅C)电磁波周期D)媒质的性质
9.磁场B中运动的电荷会受到洛伦兹力F的作用,F与电荷运动方向()。
A)同向平行B)反向平行C)相互垂直D)无确定关系
10.无色散是指()。
A)相速=群速B)相速〉群速C)相速<群速D)以上均正确
16.磁通①的单位为()
A.特斯拉B.韦伯C.库仑D.安匝
17.矢量磁位的旋度(▽*A)是()
A.磁感应强度B.电位移矢量C.磁场强度D.电场强度
18•均匀导电媒质的电导率不随()变化。
A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度
19•交变电磁场中,回路感应电动势与材料的电导率()
A.成正比B.成反比C.成平方关系D.无关
20•磁场能量存在于()区域。
A.磁场B.电流源C.电磁场耦合D.电场
21.真空中均匀平面波的波阻抗为()
A.237QB.337QC.277QD.377Q
22•磁感应强度与磁场强度的一般关系为()
A.H=0B.H=QBC.B=yHD.B=QH
23•矢量磁位的旋度是()
A.磁感应强度B.磁通量C.电场强度D.磁场强度
24•下面说法正确的是()
A.凡是有磁场的区域都存在磁场能量B.仅在无源区域存在磁场能量
C.仅在有源区域存在磁场能量D.在无源、有源区域均不存在磁场能量
25.高斯定理的积分形式描述了()
A•闭合曲面内电场强度与闭合曲面内电荷之间的关系
B.闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面内电荷之间的关系
C.闭合曲面内电场强度与闭合曲面外电荷之间的关系
D.闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面附近电荷之间的关系
26.以下阐述中,正确的一项为()
A.可以用电位的函数的梯度表示电场强度
B.感应电场是保守场,其两点间线积分与路径无关
C.静电场是无散场,其在无源区域的散度为零
D.静电场是无旋场,其在任意闭合回路的环量为零
27.以下关于电感的阐述中,错误的一项为()
A.电感与回路的几何结构有关B.电感与介质的磁导率有关
C.电感与回路的电流有关D.电感与回路所处的磁场强度无关
28.关于镜像法,以下不正确的是()
A.它是解静电边值问题的一种特殊方法B.用假想电荷代替原电荷
C.假想电荷位于计算区域之外D.假想电荷与原电荷共同作用满足原边界条件
29.静电场中试验电荷受到的作用力与试验电荷电量成()关系。
A)正比B)反比C)平方D)平方根
30.导体在静电平衡下,其内部电场强度()。
A)为常数B)为零C)不为零D)不确定
31.真空中介电常数p的数值为()。
A)8.85x10-9F/mB)8.85x10-10F/mC)8.85x10-11F/mD)8.85x10-12F/m
32.真空中磁导率%的数值为()
A.4nX10-5H/mB.4nX10-6H/mC.4nX10-7H/mD.4nX10-8H/m
33.
若磁感应强度为B,矢量磁位为A,则它们之间的关系(、xA)是()。
34.静电场中任意两点的电位差与两点间的路径()。
A)有关B)无关C)看情况而定D)以上均不正确
35.恒定电场的两个基本场矢量为()
」4
4」
44
4;
A)D、E
B)B、E
C)J、E
D)J、H
36.
高斯定理卩诅(卩)朋=丄[P(r)dV中,其电场强度由()确定
37.
波阻抗的定义式为()
38.对于均匀平面波,场矢量H与波的传播方向()
A)相同
B)相反
C)垂直
D)成任意夹角
39.对于时谐电磁场,将
-2
「2用0
.:
t
代替
A)j■
B)-.2
C)-j.
Dy2
40.电位「梯度的表达式为()
A)■、■B)C)〔D)
41.安培环路定理卩B・df=如,其I是由()确定
C
A)闭合曲线包围的电流B)闭合曲线外部的电流
C)闭合曲线包围的和外部的所有电流D)不确定
42.
恒定磁场中,用矢量磁位计算磁通的公式为()
1.在导电煤质,电磁波的相速随频率改变的现象称为(
2.对一个闭合面S所包围的体积V,散度定理的表达式为()P17
3.对一个闭合曲线C所包围的面积S,斯托克斯定理的表达式为()P42
4.坡印廷矢量的定义公式为()P177
5.电磁波的极化方式分()、()和()三种P200
6.单位矢量的模值大小为()
7.麦克斯韦提出的两大假设是)和()P70
8.在直角坐标系中,标量场u的梯度计算方式()P13
9.静电场的本构关系是()P107
10.()随时间做时谐变化的电磁场为时谐电磁场P180
11.直角坐标系的三个坐标变量是(x)、(y)和(z);圆柱坐标系的三个坐标变量是()、
()和();球坐标系的三个坐标变量是()、()和();
10.球坐标系的三个单位坐标变量是(ex)、(ey)和(ez);圆柱坐标系的三个单位坐标
变量是(監)、(e・)和(ez);球坐标系的三个单位坐标变量是(e」、(j)和(e-);
11.电流称为磁场的()P34,不随()变化的电流产生的磁场叫恒定磁场
12.磁感应强度B可定义为某一矢量的(),我们把这个矢量称为矢量磁位P111
13•静态场中,磁感应强度B和矢量磁位A的关系为()P111
14•媒质分界面有面电流分布时,磁场强度的切向分量()。
P76
15•位移电流由变化的()产生。
P70
16.感应电场由变化的()产生。
P70
17•驻波系数和反射系数的关系是()。
P235
18.镜像法求解的三要素是(),()和()。
P131
19.感应电动势与穿过回路所围面积的磁通量的时间变化率成()。
P63
20•静电场的旋度等于()P25,恒定磁场的散度等于()。
P26
21.矢量磁位A的库伦规范()P112;洛伦兹条件为()。
P174
22.
P125
在线性、各相同性的煤质中,电场能量密度we()P102;磁场能量密度wm()
23.()是产生静电场的通量源。
P90
24.()和()是恒定电场的基本矢量。
P106
25.以一定角频率作时谐变化的电磁场,称为()电磁场或正弦电磁场。
P180
26.电磁理论中,三种常用的正交曲线坐标系为:
(),()和)。
P3
27.麦克斯韦方程的复数表达形式是把()用()代替。
P182
28.电场强度和电位的关系是()。
P90
29.恒定电场的本构关系是()。
P107
30.任一矢量场由它的(),()和()唯一确定。
P29
31.电感可以分为()和()。
P117
32..电感只与导体系统的几何参数和周围煤质有关,与()和()无关。
P116
33..电容的大小与()和()
无关。
P95
34.稳恒磁场的两个基本场量:
是()和
()。
P110
35.静电场的两个基本场量是
()和
()
。
P89
36.电磁学的三大实验定律:
(),
()
和()。
P70
37.能流密度矢量又称()。
P176
38.横电磁波中的电场强度和磁场强度与波的传播方向()。
P193
39.理想介质中,反射系数定义为()的振幅与()的振幅之比;透射系数定义为()的振幅与)的振幅之比。
40.坡印延矢量S是描绘()的一个物理量。
P176
41.均匀平面波中,在与波传播方向垂直的无限大平面内,E和H的(),()和()都保
持不变。
P192
42.理想介质中,电场和磁场的相位关系是()。
P197、()【】、()三种可能情况。
P214
43.在n1和n2两种煤质中间插入四分之一波长的匹配层,其波阻抗为()。
P240
44.在沿+Z轴传播的圆极化波中,当(y-'x)时是左旋圆极化波,P203;当()时是
2
右旋圆极化波。
P204
45.趋肤效应和频率的关系,频率越大,趋肤深度越()。
P209
46.波阻抗的定义公式为()。
P195
47.理想介质的电导率为(),理想导体的电导率为()。
48.平板电容器的电容量与极板面积成
,与板间距离成
49.
所产生的电场,称之为静电场
P89
50.
的规则运动形成电流。
51.
产生的磁场,叫做恒定磁场。
P110
52.电荷Q在某点所受电场力为F,则该点电场强度的大小为
53.静电场的边界条件,即边值问题通常分为:
第一类为给定整个边界上;第二类
为给定边界上每一点;第三类为给定一部分边界上每一点的,同时给定另一部
分边界上每一点的。
P129
54.麦克斯韦方程组积分形式P70~P71
►
D-•
■H・dl二J*dSdS
CSS:
t
—r
-b
E・dldS
CS理
―ir―to-
sB*dS=0
I
D・dS二v'dV
55..麦克斯韦方程组微分形式P71
-:
t
H7亘
'、、=0
、•D=、
56•麦克斯韦方程组复数形式P183
'、、H二JjD
I—*■
t,:
E--jy;B
57.本构关系P71~P72
D=E
B’H
J=:
;E
四、简答计算题
1•请写出时谐电磁波中的麦克斯韦方程组与波动方程。
*dI'
2•已知两矢量久二&+$2-&3,B=-$4+g;求
(1)A・B
(2)Ax:
B(3)v3.半径为a的球型体积内充满密度为'(r)的体电荷,若已知球型体积内外的点位移分布
””32
er(r+Ar),r£a
,rDra3Aa
13丄“[4,式中A为常数,试求电荷密度P(r)。
er2,r-a
Lr
4.在自由空间中的电磁场为E=g100cos(・t-kz)v/m,H=ey26.5cos(t-kz)A/m,式中
%;0=0.42rad/m求
(1)瞬时坡印廷矢量;
(2)平均坡印廷矢量。
5.在进行电磁测量时,为了防止室内的电子设备受到外界电磁场的干扰,可用金属铜板构造屏蔽室,通常取铜板厚度大于(「•为铜的趋肤深度)就能满足要求,若要求屏蔽的电磁
波干扰的频率范围从10KHZ到100MHz,试计算至少需要多厚的铜板才能达到要求。
铜的参数为J=J0,;=;0,匚=5.8x107S/m。
6.已知均匀平面波的表达形式如下,H(xz,t)=&H0sin(x)sin«z-,t)eyH0cos(x)cosk^-t);将上述场矢量的瞬时值形式写成复数形式,并判断该波的极化形式。
7.在空气中传播的均匀平面波的磁场强度的复数表示式为H二(-&Aey28z4)ej(4x3z),
式中A为常数,求
(1)波矢量k;
(2)波长和频率。