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电磁场复习资料加基础练习题---重庆大学电气学院制作2013版
18、在以闭曲面S为边界的有界区域V 内,如果给定t=0 时刻的电场强 度和磁场强度的初始值,并且在 t 0 时,给定边界面S上的电场强度的切 向分量或磁场强度的切向分量,那么,在 t > 0 时,区域V 内的电磁场 由麦克斯韦方程惟一地确定。 以上文字是哪个定理的表述。( A ) A、唯一性定理 B、能量守恒定理 C、斯托克斯定理 D、格林定理 19、满足以下条件的是什么类型的极化波。( C ) , A、线极化 B、右旋圆极化 C、左旋圆极化 D、椭圆极化
(28) 均匀平面电磁波在导电媒质中的传播 特性?
(29) 什麽是色散现象?什麽是色散媒质?
基本计算问题
1. 关于场的计算 (1)场分布有一定的对称性
1 已知电荷或者假定电荷分布,求D: 运用 高斯定理-----选择恰当的高斯面;
2 已知电流分布或者电流分布,求H: 运用 安培环路定律-----选择恰当的积分循环路 径;
9. 基本问题 (1) 何谓标量场?何谓矢量场? (2) “”算符的微分特性和矢量特性? (3) 电场强度是怎样定义的?其物理意义
如何? (4) 电位的定义式和它的物理意义。 (5) 什麽是介质的极化?介质极化的影响
怎样用等效极化电荷的分布来表示? (6) 电位移矢量是怎样定义的?它的物理
意义? (7) 注意泊松方程和拉普拉斯方程的适用
4、关于矢量场的性质,下列说法有误的是:( A ) A、在矢量线上,任一点的法线方向都与该点的场矢量方向相同 B、静电场中的正电荷就是发出电场线的正通量源 C、磁感应强度B在某一曲面S上的面积分就是矢量B通过该曲面的磁通
量 D、漩涡源产生的矢量线是闭合曲线
5、下列不属于电磁学三大实验定律的是:( A ) A、高斯定律 B、安培定律 C、库伦定律 D、法拉第电磁感应定律
16、关于电容的描述不正确的是( B ) A、在电子电路中,利用电容器来实现滤波、移相、隔直、旁路、选频 等作用。 B、电容的大小有关的参数:导体系统的几何尺寸、形状和及周围电介 质的特性参数,导体的带电量和电位。 C、在电力系统中,可利用电容器来改善系统的功率因数,以减少电能 的损失和提高电气设备的利用率。 D、通过电容、电感、电阻的排布,可组合成各种功能的复杂电路。
3 已知变化的磁场分布,求感应电场(不考 虑感应电场的影响):运用电磁感应定 律,(如同运用安培环路定律一样)选择 恰当的积分路径。
(2)计算电场的一维边值问题 1 建立电位的微分方程; 2 建立所需的边界条件和媒质分界面衔接条 件; 3 求解边值问题。
(3)间接求解方法 1 镜像法 2 电轴法 3 等效条件
,, , 各向同性、线性媒质
,, 6. 媒质分界面衔接条件
应用矢量形式 7. 波动特性和能量传输
(1)动态位波动方程和动态位解答: ,
, 动态位解答的波动特点,推迟效应,似稳条
件 (2)坡印廷定律和坡印廷矢量:
, (3)电磁场能量密度
在各向同性、线性媒质中
8. 均匀平面电磁波的传播
波的欧姆定律表明波阻抗为一复数,幅角
17、关于电感的描述不正确的是( D ) A、自感只与回路的几何形状、尺寸以及周围的磁介质有关,与电流无 关。 B、互感只与回路的几何形状、尺寸、两回路相对位置以及周围磁介质
有关,而与电流无关。 C、互感满足互易关系,即M12 = M21 D、当与回路交链的互感磁通与自感磁通具有相同的符号时,互感系数 M 为负值;反之,则互感系数 M 为正值。
22、电磁能量守恒关系:进入体积V的能量=体积V内 增加 的能量+ 体积V内 损耗 的能量。 23、良导体中电磁波的磁场强度的相位 滞后 于电场强度45o。 24、电磁波的传播特性与介质参数有关,当这些参数和传播常数随频率 变化时,不同频率电磁波的传播特性就会有所不同,这就是 色散效应 。 25、导电媒质中的均匀平面波平均磁场能量密度 大于 (大于/小 于)平均电场能量密度。 26、确定空间区域上的每一点都有确定的 物理量 与之对应,称在该 区域上定义了一个场。温度场、电位场、高度场为 标量场 ,流速 场、重力场、电场、磁场为 矢量场 。如果场与时间无关,称为静态 场,反之为 时变场 。 27、标量场的梯度是矢量场,它在空间某点的方向表示该点场变化 最 大 的方向。 28、如果矢量场对于任何闭合曲线的环流不为零,称该矢量场为 有旋 场。 4、亥姆霍兹定理表明:在有界区域,矢量场不但与该区域中的散度和 旋度有关,还与区域边界上矢量场的 切向分量 和 法向分量 有 关。 29、 电荷 是产生电场的源, 电流 是产生磁场的源。 30、电荷在一个厚度可以忽略的薄层内定向运动所形成的电流称为 面 电流 ,荷在某一体积内定向运动所形成的电流称为 体电流 。 31、全电流定律揭示不仅传导电流激发磁场, 变化的电场 也可以激 发磁场。 32、在理想导体中,无 位移 电流,但有 传导 电流。 33、进入体积V的能量=体积V内增加的能量+体积V内损耗的能量这个 式子说明的是 电磁能量守恒 关系。 34、良导体中电磁波的频率越高,衰减系数越 大 (大/小),高频
11、表明时变磁场不仅由传导电流产生,也由位移电流产生的是以下哪 个式子。( A ) A、 B、
C、
D、
12、表明时变磁场产生时变电场的是以下哪个式子。( B )
A、 B、
C、
D、
13、表明磁通永远是连续的,磁场是无散度场的是以下哪个式子。( C
)
A、 B、
C、
D、
14、表明空间任意一点若存在正电荷体密度,则该点发出电位移线,若
(20) 如何看待时空组合变量所描述的波 动?
(21) 电能是如何沿着输电导线传播的? (22) 什麽叫似稳条件? (23) 何谓准静态场?何谓电准静态场?何
谓磁准静态场?它们各自的基本特点 是什麽? (24) 什麽叫集肤效应?什麽叫邻近效应? 它们分别与哪些因素相关? (25) 什麽是涡流?涡流会产生什麽样的影 响?如何减小这种影响? (26) 什麽叫均匀平面电磁波?它的主要特 征是什麽? (27) 均匀平面电磁波在理想介质中的传播 特性?
20、满足以下条件的是什么类型的极化波。( B ) , A、线极化 B、右旋圆极化 C、左旋圆极化 D、椭圆极化
二、填空 1、如果一个矢量场的旋度处处为0,则称该矢量场为 无旋场 ,它是由 散度源 所产生的。 2、如果一个矢量场的散度处处为0,则称该矢量场为 无散场 ,它是由 漩涡源 所产生的。 3、写出散度定理即高斯定理的表达式: 4、写出斯托克斯定理的表达式: 5、在有限的区域V内,任一矢量场由它的 散度 、 旋度 和 边界条件 唯
一、选择题 1、下列的矢量运算规律有错误的一项是:( B ) A、 B、= C、 D、
2、选出下列的场中不属于矢量场的项:( C ) A、电场 B、磁场 C、高度场 D、力场
3、关于梯度的性质下列说法不正确的是:( D ) A、标量场的梯度是一个矢量场 B、在标量场中,在给定点沿任意方向的方向导数等于梯度在该方向上 的投影 C、标量场中每一点M处的梯度,垂直于过该点的等值面 D、标量场中每一点M处的梯度,指向场减小的方向
物理意义,电场和磁场之间相互依 存、相互制约、不可分割,而成为一 个整体的两个方面。
(17) 什麽叫推广的电磁感应定律?全电流 是指哪几种电流?
(18) 坡印廷定理和坡印廷矢量的物理意义 是什麽?
(19) 深刻理解动态位解答所揭示的时变电 磁场的波动性,以及场点电场、磁场 的场量滞后于波源变化的推迟性。
牢记直角坐标下场函数梯度、散度、 旋度的计算公式和计算方法,其他坐标 系下不必记公式,但有公式必须会计 算。 第2章 1-7、补1-3、补1-6、补1-7、补1-8、补19、补1-11、1-15; 第3章 2-4、2-6、2-7、补2-1、补2-3、补2-3; 第4章 3-3、3-14、3-15、3-3-3、补3-4、补3-8; 第5章 4-5-1、4-5、补5-1、补5-2、补5-4; 第7章 例6-2、6-2-2、6-2
一的确定。
6、静态场问题的求解,都可以归结为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。从数学本质上看,位函数的边值问题就
是偏微分方程的定解问题。
7、时变电磁场的能量以电磁波的形式进行传播。
8、实际的媒质都是有损耗的,电导率为有限值的导电媒质存在欧姆损
耗,电介质的极化存在电极化损耗,磁介质的磁化存在磁化损耗。 9、实际的媒质都是有损耗的,损耗的大小与场随时间变化的快慢 有关 。(有关/无关) 10、电磁波的趋肤深度随着波频率、媒质的磁导率和电导率的增加而 减小 (增大/减小)。 11、等相位面上电场和磁场的方向、振幅都保持不变的平面波称为 均 匀平面波 。 12、均匀平面波的电场强度和磁场强度都 垂直 (垂直/平行)于波的 传播方向。 13、电磁波的传播特性与介质参数(、 和 )有关,当这些参数和传播常数 随频率变化时,不同频率电磁波的传播特性就会有所不同,这就是色散 效应,这种媒质称为色散媒质。 14、确定空间区域上的每一点都有确定物理量与之对应,称在该区域上 定义了一个 场。 温度场、电位场、高度场为 标量场 ,流速场、 重力场、电场温度场、电位场、高度场为 矢量场 ,如果场与时间 无关,称为 静态场,反之为时变场。 15、标量场的梯度是 矢量场 ,(矢量场/标量场)它在空间某点的 方向表示该点场变化最大的方向。 16、如果矢量场的任意闭合回路的环流恒为零,称该矢量场为 无旋场 ,又称为保守场。 17、亥姆霍兹定理表明:在无界空间区域,矢量场可由其 散度 及 旋度 确定。 18、电荷是产生 电场 的源,电流是产生 磁场 的源。 19、一般情况下,在空间不同的点,电流的大小和方向往往是不同的。 在电磁理论中,常用 体电流 、 面电流 和线电流来描述电流的分 别状态。 20、感应电场是由 变化的磁场 所激发的电场。 21、在绝缘介质中,无 传导 电流,但有 位移 电流。
6、关于电荷,下列描述不正确的是:( B ) A、点电荷是电荷分布的一种极限情况 B、实际上带电体上的电荷分布是连续的 C、宏观上我们常用电荷密度来描述电荷的分布情况 D、电荷不能被创造也不能被消灭只能转移