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文檔簡介

1、精選學習資料 - - - 歡迎下載電磁場與電磁波易考簡答題歸納答:平面波為指波陣面為平面的電磁波;勻稱平面波為指波的電場e 和磁場 h 只沿波的傳播方向變化,而在波陣面內 e 和 h 的方向.振幅和相位不變的平面波;1 .電磁波有哪三種極化情形?簡述其區分;答:( 1)直線極化,同相位或相差180 ; 2 )圓極化,同頻率,同振幅,相位相差90 或 270 ;( 3 )橢圓極化,振幅相位任意;2 .試寫出正弦電磁場的亥姆霍茲方程(即亥姆霍茲波動方程的復數形式),并說明意義;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載答:2 ek 2 e0 ,式中 k 22稱為正弦電磁波的波數;精品學習資料精

2、選學習資料 - - - 歡迎下載2 hk 2 h0意義:勻稱平面電磁波在無界抱負介質中傳播時,電場和磁場的振幅不變,它們在時間上同相,在空間上相互垂直,并且電場.磁場.波的傳播方向三者滿意右手螺旋關系;電場和磁場的重量由媒質打算;3 .寫出時變電磁場中麥克斯韋方程組的非限定微分形式,并簡述其意義;e答:1hjth(2) et(3) h0(4) e物理意義: a .第一方程:時變電磁場中的安培環路定律;物理意義:磁場為由電流和時變的電場鼓勵的;b .其次方程:法拉第電磁感應定律;物理意義:說明白時變的磁場鼓勵電場的這一事實;c .第三方程:時變電場的磁通連續性方程;物理意義:說明白磁場為一個旋渦

3、場;d .第四方程:高斯定律;物理意義:時變電磁場中的發散電場重量為由電荷鼓勵的;4 .寫出麥克斯韋方程組的微分形式或積分形式,并簡述其意義;(1) hjd tb答:(1)微分形式2et 3b0 4d精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(1) h d lld j d sst精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載( 2) 積分形式(2) e d llb d sst精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(3) b d l0s(4) d d sqs物理意義:同第4 題;5 .寫出達朗貝爾方程,即非齊次波動方程,簡述其意義;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載答:2

4、 aaj ,2222tt2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載物理意義: j 鼓勵 a ,源鼓勵,時變源鼓勵的時變電磁場在空間中以波動方式傳播,為時變源的電場輻射過程;6 .寫出齊次波動方程,簡述其意義;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載答:2 hh0,ee0精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2222t 2t物理意義:時變電磁場在無源空間中為以波動方式運動,故稱時變電磁場為電磁波,且電磁波的傳播速度為:1p1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載7 .簡述坡印廷定理,寫出其數學表達式及其物理意義;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載答:(1

5、)數學表達式:積分形式:矢量;s d ss1 h 2t21 e 2 d2e 2d,其中, se h ,稱為坡印廷精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載由于 we1 e 2d 2為體積內的總電場儲能,wm1 h 2d 2為體積內的總磁場儲能,pe 2d為精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載體積內的總焦耳損耗功率;于為上式可以改寫成:的閉合面;e h d sswetwmp ,式中的 s 為限定體積精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載微分形式:s 1 e2t 21 h 2 2e 2 ,其中, se h,稱為坡印廷矢量,電場能量密度為:精品學習資料精選學習資料 - - -

6、歡迎下載21wee ,2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載磁場能量密度:wm1h 2 ;2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(2 )物理意義: 對空間任意閉合面s 限定的體積, s 矢量流入該體積邊界面的流量等于該體積內電磁能量的增加率和焦耳損耗功率;它給出了電磁波在空間中的能量守恒和能量轉換關系; 8 .寫出麥克斯韋方程組的復數形式;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載h答:ejjdjb精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載b0 d9 .寫出達朗貝爾方程組的復數形式;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載答:2 a2aj ,22精品學習資料精

7、選學習資料 - - - 歡迎下載10 .寫出復數形式的的坡印廷定理;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載答:s d ss pmpept dj 2wm平均we平均 d精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載其中 wm平均1h為磁場能量密度的平均值,24w e平均1e為電場能量密度的平均值;這里場'24精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載量 e . h分別為正弦電場和磁場的幅值;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載正弦電磁場的坡印廷定理說明:流進閉合面s 內的有功功率供閉合面包圍的區域內媒質的各種功率損耗;而流進(或流出)的無功功率代表著電磁波與該區域功

8、率交換的尺度;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載坡 印 廷 矢 量s1 eh *21r e e2h * 1j i m e2h * 為 穿 過 單 位 表 面 的 復 功 率 , 實 部精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載s平均re 1 e2h * 為穿過單位表面的平均功率,虛部q 平均1ime 2h * 為穿過單位表面的無功功率;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載11 .工程上,通常按的大小將媒質劃分為哪幾類?答:當時,媒質被稱為抱負導體;2當10 時,媒質被稱為良導體;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下

9、載當102102 時,媒質被稱為半導電介質;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載當102 時,媒質被稱為低損耗介質;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載當0 時,媒質被稱為抱負介質;2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載12 .簡述勻稱平面電磁波在抱負介質中的傳播特性;答:(1 )電場.波的傳播方向三者滿意右手螺旋關系,電場與磁場到處同相,在傳播過程中,波的振幅不變,電場與磁場的振幅之比取決于媒質特性,空間中電場能量密度等于磁場能量密度;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(2) 相速度為:1p, 頻率 f,

10、2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載波長:1vp tf22 其中, k k精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載電場與磁場的振幅比,即本征阻抗:ex,電場能量密度:we22h y1 e 2 ,磁場能量密度: wh22m2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載二者滿意關系:wmhh 2ew 222精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載e14 .試寫出麥克斯韋位移電流假說的定義式,并簡述其物理意義;答:根據麥克斯韋提出的位移電流假說,電位移矢量對時間的變化率可視為一種廣義的電流密度,稱為位精品學習資料精選學習資料 -

11、 - - 歡迎下載j移電流密度,即dd ;物理意義:位移電流一樣可以鼓勵磁場,即變化的電場可以鼓勵磁場;t精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載15 .簡述什么為色散現象?什么為趨膚效應?答:在導電媒質中波的傳播速度隨頻率變化,這種現象稱為色散現象;導電媒質中電磁波只存在于表面,這種現象稱為趨膚效應,工程上常用穿透深度(m )表示趨膚程度,16. 相速度和群速度有什么區分和聯系?答:區分:相速度為波陣面移動的速度,它不代表電磁波能量的傳播速度,也不代表信號的傳播速度;而群速度才為電磁波信號和電磁波能量的傳播速度;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載聯系:在色散媒質中,二者關系

12、為:g1,其中,d為相速度,p為群速度;在非色散媒質中,g精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載p1p d相速度不隨頻率變化,群速度等于相速度;17 .寫出真空中安培環路定律的數學表達式,說明它揭示的物理意義;精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載答:bd lc0i ,它說明在真空中,磁感應強度沿任意回路的環量等于真空磁導率乘以與該回路精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載相交鏈的電流的代數和;18 .寫出電荷守恒定律的數學表達式,說明它揭示的物理意義;jdsdvsvt答:電荷守恒定律說明任一封閉系統的電荷總量不變;也就為說,任意一個體積內的電荷增量必定等于流入這個體積

13、的電荷量; 19 .簡述分界面上的邊界條件答:(1)法向重量的邊界條件精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載a. d 的邊界條件nd1d 2 s ,如分界面上s0 ,就 n d1d 2 0精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載b . b 的邊界條件nb1b2 0( 2)切向重量的邊界條件精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載a. e 的邊界條件 n e1e 2 0精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載b . h 的邊界條件n h 1h 2 j s ,如分界面上j s0 ,就 nh 1h 2 0精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載( 3)抱負導體()表面的邊界條件3精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(1) nhj sh tj s精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載(2) ne0(3)

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