电磁场简答题Word格式.doc

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若存在TEM波，，则磁场在横截面内闭合，沿磁场闭合路径积分必不等于零（2分），由广义安培环路定律，该闭合路径必然包含电流（3分），而空心波导中心无导体，只能存在纵向位移电流，即（2分）。

故TEM波无法存在

1、体电流密度的定义是什么？

单位是什么？

与是什么关系？

流过某一曲面的电流I与有什么关系？

说明在有限的导电媒质表面传导电流

　　　　　　　　　　　　　　　（A/m2）

当在有限时，导电媒质表面传导电流

2、试写出下列物理量的单位：

电场强度、电位移矢量、磁感应强度、磁场强度；

介电常数、磁导率、电导率。

答：

电场强度的单位　N/C（牛顿/库仑）　或　V/m（伏特/米）

电位移矢量的单位　C/m2（库仑/米2）

磁感应强度的单位T（特斯拉）　或　Wb/m2（韦伯/米2）

磁场强度的单位　安培/米　（A/m）

介电常数的单位F/m　（法/米）

磁导率的单位H/m　（亨/米）

电导率的单位　S/m（西门子/米）

3、分别写出高斯定理和安培环路定理的数学表达式。

并说明在什么条件下可由高斯定理求出给定电荷分布的电场？

为什么？

高斯定理　

安培环路定理　

在电荷和介质分布都具有对称性（平面对称、球对称和无限长轴对称）时，才可由高斯定理求出给定电荷分布的电场。

只有在此条件下，才可能方便计算出适应对称性的闭合面上的电位移的通量，再由与面内的总电量的关系计算出电位移，再由本构关系计算出电场强度。

4、极化强度的定义是什么？

极化电荷体密度与是什么关系？

电位移矢量是如何定义的？

若已知介电常数和电场强度，如何计算和？

两种不同介质分界面上的极化电荷面密度与介质分界面两侧的、有什么关系？

5、试从产生的原因、存在的区域及引起的效应比较传导电流与位移电流。

产生的方式：

传导电流与自由电荷定向运动有关，位移电流可以与电荷运动无关（由变化的电场），或只与束缚电荷的定向运动有关。

存在的区域：

传导电流存在于电导率不为零的媒质中，位移电流不存在于电导率无限大的媒质中。

引起的效应：

都有磁效应，位移电流在高频时有热效应。

1．平面电磁波在媒质分界面上的反射特性和透射特性与哪些因素有关？

与界面两侧媒质的电磁特性参数（2分）、入射波的极化特性和入射角有关（3分）。

1．试说明为什么单导体波导不能传播TEM波。

对TEM波，有Ez＝0和Hz＝0

　由　和　

　对于横向的任意闭合回路C有

和　

　对于单导体波导，有Jz=0,

　而　Ez＝0，有Dz＝0

　故，，无闭合的横向磁场线。

　（3分）

由　Hz＝0，有Bz＝0

故，，无闭合的横向电场线。

　（2分）

　即TEM波不存在。

．垂直极化和平行极化的平面电磁波投射分别到理想导体表面上，经反射后的合成波有什么区别？

垂直极化平面电磁波投射到理想导体表面上经反射后的合成波为TE波（2.5分），而平行极化平面电磁波投射到理想导体表面上经反射后的合成波为TM波（2.5分）。

2．比较传导电流与位移电流的异同点。

不同点：

传导电流由电荷的宏观定向运动形成的，只存在于导体中，在导体中会引起遵从焦耳定律的热效应。

而位移电流实质上是变化的电场，可以存在于真空、导体和电介质中，在介质中会引起不遵从焦耳定律的热效应。

相同点：

两种电流都是产生磁场的源，都遵从安培环路定理。

（2分）