工程电磁场导论课后答案【篇一:工程电磁场导论习题课南京理工大学】图示真空中有两个半径分别为r1和r2的同心导体球壳,设内、外导体球壳上分别带有净电荷q1和q2,外球壳的厚度忽略不计,并以无穷远处为电位参考点,试求:(1)导体球壳内、外电场强度e的表达式;(2)内导体球壳(r?r1)的电位?。
2.真空中有一个半径为3cm的无限长圆柱形区域内,有体密度 ??10 mcr?3cm, r?4cm处m均匀分布的电荷。
求:r?2cm,3的电场强度e。
3.内导体半径为2cm和外导体的内半径为4cm的球形电容器,其间充满介电常数??2r的电介质。
设外导体接地,而内导体带电,试求电容器介质内某点电位为内导体电位的一半时,该处的?值。
?afm4.一同轴线内圆柱导体半径为a,外圆柱导体半径为b,其间填充相对介电常数?r?质,当外加电压为u(外导体接地)时,试求:(1)介质中的电通密度(电位移)d和电场强度e的分布; (2)介质中电位?的分布;5. 图示空气中一输电线距地面的高度h?3m,输电线的半径为a?5mm,输电线的的介轴线与地面平行,旦对地的电压为u?3000v,试求地面上感应电荷分布的规律。
(?0?8.85?10?12fm)h6. 已知半径为r的无限长中空半圆柱面,均匀带电,电荷面密度为?0,则在其轴线上产生的电场强度为ey???0??0ey。
一个带有均匀分布的电荷体密度为?0的半圆柱,半径也为r,问它在轴线上产生的电场强度是多少?7. 下图所示空气中一根长直细导线(截面可忽略不计),单位长度所带电荷量为?,平行放置于一块无限大导体平板上方,并与一块半无限大瓷介质(?2?4?0)相邻,且已知长直细导线到导体平板与瓷介质的距离均为d,画出求解空气中电场时,所需镜像电荷的个数、大小和位置(不要求解出电场)。
半无8. 长直圆柱形电容器内外导体的半径分别为r1、r3,其间充满介电常数分别为?1、?2的两种介质,其分界面是半径为r2的圆柱面,若内导体单位长度带电荷量?q,外导体内表面单位长度所带电荷量? q,且外导体接地,如图所示,请写出两种介质区域内电位函数所满足的微分方程和边界条件。
9.图示真空中有一半径为a的长直圆柱导体,其轴线离地面的高度为h,圆柱导体与地面之间接有恒定电压源u0。
若忽略端部的边缘效应,并以地面为电位参考点,试求:(1)圆柱导体与地面之间区域的电场强度e和电位?的表达式; (2)系统的单位长度电容c0。
o10. 内导体半径为2cm和外导体的内半径为4cm的球形电容器,其间充满介电常数2??fm的电介质。
设外导体接地,而内导体带电,试求电容器介质内某点电位为内导体r电位的一半时,该处的?值。
1. 同轴电缆内导体半径r1=0.2cm,外导体半径r2 =0.7cm,绝缘材料的电导率??10?15 s/m,求电缆在内外导体间电压为u =500v时的漏电流。
2. 如图所示,两块电导率分别分?1和?2,厚度为d的薄片构成导电弧片,其内外半径分别为r1和r2,导电弧片的两弧边有良导体制成的电极,电极间电压为u,且设内边电位为零,求 (1)弧片内的电位分布;(2)电极间的电阻。
?2?4?4r1r23.在导电率为?的均匀导电媒质里有半径为a1和a2的两个导体小球,两球之间距离为d,其中d??a1且d??a2计算两导体之间电阻。
4.分别应用电场强度e,电流密度j和电位?写出电源外恒定电流场中导电媒质(媒质1)与理想介质(媒质2)分界面上的边界条件。
5. 如图2所示,流过细丝的电流i沿z轴向下且流到中心在z?0且与z轴垂直的导体薄层上。
求此薄层上电流线密度k的表达式,并求在平面60扇形区域内的电流。
?zio60?yx1、下列矢量中哪个可能是恒定磁场中的磁矢位a?如果是,求出相应的磁感应强度b。
(1)f?a(xey?yex)(2)f?b(xex?yey)1、 (1)??f?0是的 b???f?2aez(2)??f?2b不是2、两根半径为r的长直导线平行放置,导线轴线间距离为d,通有相同方向的电流i,若在两导线轴线平面上放置一线框,如图所示,线框的高为c,求穿过线框的磁通。
2、在线框内:b??0i12?(?1)ez???b?ds?ln?b?0i12?(xa?1d?x)cdx??0ic2??lnx?ln(d?x)?ababx??0ic2?b(d?b)a(d?a)3、内、外半径分别为?1?10mm和?2?12mm的空心长直铜导体,通有电i?200a。
试用安培环路定律求场中的h。
3、由h?dl?i0??≤?1i?0?h?0?1??≤?2, i??22???1?2??12222ih?i222?????21e??7.234?10(??510?4?)e? a/m?≥?2h?i2??e??31.83?e? a/mz(1,0,0.5)4、(10分)置于z轴的长直导线,通有电流i,求穿过三个顶点坐标为(0.5,0,0),(1,0,0.5)和(1,0,?0.5)的三角形回路的磁通。
1i4、???b(x)dxdz?2??0i2?x?80.5?(x?0.5)dz?2?1?0i2?xox(0.5,0,0(1,0,?0.5)0.5(x?0.5)dx??0i2?137?10(1?ln2)?6.i5两种媒质分界面与yoz平面重合,分界面上分布均匀电流线密度js?4eza/m,已知在?1媒质中x?0面上h1?6ex?8eya/m,求分界面?2侧的h2。
o5.解en?exet?eyb2n?b1nh2n??1?2?2?3?0h1n?2exa/mh2t?h1t?js?8?4?4h2t?4eya/mh2?h2n?h2t?2ex?4eya/m6下列矢量中哪个可能是恒定磁场中的磁矢位a,如果是,求出相应的磁感应强度及电流密度,设场域中磁导率为?0。
(1)f?6xyex?2yey(2)?ax?x?ay?y?ay?x223f?3xyex?4yey6.(1) ??f???0?可能是磁矢位ab???f?(??ax?y)ez??12xyez??fx?2?ax?x222??ay?y2?12x???0jx?jx??12x?fy?(2)2?ax?x2??ay?y22??12y???0jy?jy?12y?0??f?3y?4?0不可能是磁矢位的表达式。
7求图所示空心长直导线单位长度的内自感,导线内、外半径分别为?1?2cm,?2?3cm。
7.设导线通有电流i,根据h?dl??j?da有 b? la?0i???12???2??12222?1≤?≤?2?m??0i2????211???12(2)d?2??2??122??1?2?442224(???)??(???)??ln211211? 222?4?2?(?2??1)?1??0il??i?3??14?542224?2.189?10 h (3?2)?2(3?2)?2ln222??2?2?(3?2)?4?0【篇二:工程电磁场导论复习题】s=txt>电磁场试题课程代码:02305一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.两点电荷所带电量大小不等,则电量大者所受作用力()a.更大b.更小c.与电量小者相等d.大小不定2.静电场中,场强大处,电位()a.更高b.更低c.接近于零d.高低不定3.a和b为两个均匀带电球,s为与a同心的球面,b在s之外,则s面的通量与b的()a.电量及位置有关b.电量及位置无关c.电量有关、位置无关d.电量无关、位置有关4.一中性导体球壳中放置一同心带电导体球,若用导线将导体球与中性导体球壳相联,则导体球的电位()a.会降低b.会升高c.保护不变d.变为零5.相同场源条件下,均匀电介质中的电场强度值为真空中电场强度值的()6.导电媒质中的恒定电流场是()a.散度场b.无散场c.旋度场d.无旋场7.在恒定电场中,电流密度的闭合面积分等于()a.电荷之和b.电流之和c.非零常数d.零a.不变b.不定c.变小d.变大9.磁感应强度b的单位为()a.特斯拉b.韦伯c.库仑d.安培10.如果在磁媒介中,m和h的关系处处相同,则称这种磁媒质为(a.线性媒质b.均匀媒质c.各向同性媒质d.各向异性媒质11.关于洛仑兹力的正确说法是()a.对运动电荷做功b.改变运动电荷的速度方向c.改变运动电荷的速度大小d.与运动电荷的运动方向平行12.磁场能量密度的单位为()a.焦耳/米3b.亨利/米3c.安培/米3d.伏特/米313.在恒定电流场中,对于各向同性媒质,损耗密度为()14.在理想介质中,波阻抗为()a.实数b.虚数c.复数d.零15.相速度是()a.波的加速度)b.波的行进速度c.波的振动速度d.等相位面的行进速度二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
16.材料能够安全承受的最大电场强度称为___________。
17.平板电容器的板面积增大时,电容量___________。
18.在均匀媒质中,电位函数满足的偏微分方程称为___________。
19.深埋于地下的球形导体接地体,其半径越大,接地电阻越___________。
20.多匝线圈交链磁通的总和,称为___________。
21.恒定磁场中的库仑规范就是选定矢量磁位a的散度为___________。
22.磁通连续性定理的微分形式是磁感应强度b的散度等于___________。
23.正弦电磁波在单位长度上相角的改变量称为___________。
24.电磁波的传播速度等于___________。
25.电场能量等于电场建立过程中外力所做的___________。
三、名词解释题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)26.非极性分子27.体电流密度28.恒定磁场29.时变场四、简答题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)30.简述洛仑兹规范的基本意义。
31.简述法拉第电磁感应定律。
33.说明电磁场能量密度、电场能量密度及磁场能量密度的关系,给出数学表达式。
34.简述库仑电场与局外电场的异同。
五、计算题(本大题共2小题,第35小题10分,第36小题13分,共23分)35.真空中两个点电荷q和-pq(0p1)相距为d,求电场中场强为零的点。
(要求作图描述)36.题36图所示电路,小半圆半径为a,大半圆半径为b,回路电流为i,试用毕奥—沙伐定律求中心点0处的磁感应强度。
【篇三:工程电磁场导论复习题】一、填空题(每空*2*分,共30分)1. 2.流。
3.在自由空间(如真空中)电荷运动形成的电流成为流。
4.电磁能量的储存者和传递者都是电磁场,导体仅起着定向导引电磁能流的作用,故通常称为导波系统。