华北电力大学2014-2015第二学期工程电磁场期末试卷A及答案

电磁场与电磁波期末考试复习资料11.圆柱坐标系中单位矢量 ， 。

2.对于矢量A ，若 ，则=+•y x a y x a x )(2 ，=⨯x z a y a x 2 。

3.给定两个矢量z y x a a a A 32-+=，z y a a B +-=4，则矢量A 的单位矢量为 ，矢量B A ⋅= 。

4.已知直角坐标系中点P 1(5,-2,1),P 2(3,1,2),则P1的位置矢量为 ,P1到P2的距离矢量为 。

5.已知球坐标系中单位矢量 。

6.在两半无限大导电平面组成的直角劈形中间放置一点电荷，此时点电荷的镜像电荷个数为 。

7.点电荷q 在自由空间任一点r 处电场强度为 。

8.静电场中导体内的电场为 ，电场强度与电位函数的关系为 。

9.高斯散度定理的积分式为 ，它广泛的用于将一个封闭面积分变成等价的体积分，或者将一个体积分变成等价的封闭面积分。

10.已知任意一个矢量场A ，则其旋度的散度为 。

11.真空中静电场的基本方程的微分形式为 、 、 。

12.分析恒定磁场时，在无界真空中，两个基本场变量为 ，它们之间的关系为 。

13.斯托克斯定理为 ，它表明矢量场A 的旋度沿曲面S 的方向分量的面积分等于该矢量沿围绕此面积曲线边界的线积分。

14.任意一个标量场u ，则其梯度的旋度为 。

15.对于某一矢量 ,它的散度定义式为 ，用哈密顿算子表示为 。

16.介质中静电场的基本方程的积分式为 ， ， 。

17.介质中恒定磁场的基本方程的微分形式为 、 、 。

18.介质中恒定磁场的基本方程的积分式为 ， ， 。

19.静电场中两种介质分界面的边界条件是 ， 。

20.在无限大的导体平面上方d 处放一点电荷q ，则其镜像电荷电量为 ，位置位于 ；如果一个点电荷置于两平行导体中间，则此点电荷有 镜像电荷。

21.矢量场223z a yz a y x a A z y x ++=在点P(1,1,0)的散度为 。

22.一个半径为a 的接地导体球，一点电荷q 位于距球心d 处，则其镜像电荷带电量为 ，位置位于 ；当点电荷q 向无限远处运动时，其镜像电荷向 运动。

《电磁场》复习题一、填空题1. 在两种均匀导体的界面上，电流密度 j 的切线分量是否连续？ ；电流密度 j 的法线分量是否连续？ 。

2、某一矢量场，其旋度处处为零，则这个矢量场可以表示成某一标量函数的 形式3、两个同性电荷之间的作用力是 。

4、根据电磁波在波导中的传播特点，波导具有 滤波器的特点。

（HP ，LP ，BP 三选一）5、矢量z y x e e eA ˆˆˆ++= 的大小为 。

6、从场角度来讲，电流是电流密度矢量场的 。

7、一个微小电流环，设其半径为a 、电流为I ，则磁偶极矩矢量的大小为 。

8、电介质中的束缚电荷在外加 作用下，完全脱离分子的内部束缚力时，我们把这种现象称为击穿。

9、法拉第电磁感应定律的微分形式为10、电场强度可表示为_ __的负梯度。

11、一个回路的自感为回路的_ _与回路电流之比。

12、电流连续性方程的积分形式为13、反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理是14、一个微小电流环，设其半径为a 、电流为I ，则磁偶极矩矢量的大小为 。

15、电磁波从一种媒质入射到理想导体表面时，电磁波将发生 。

16、法拉第电磁感应定律的微分形式为17、由相对于观察者静止的，且其电量不随时间变化的电荷所产生的电场称为 。

18、若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是直线，则波称为 。

19、从矢量场的整体而言，无散场的 不能处处为零。

二、选择题1、静电场是 ( )A.无散场B.旋涡场C.无旋场D.既是有散场又是旋涡场2、图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r 变化的关系，请指出该曲线可描述下面那方面内容（E 为电场强度的大小，U 为静电势） （ ）A 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的E-r 关系B 、半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的E-r 关系C 、半径为R 的均匀带正电球体电场的U-r 关系D 、半径为R 的均匀带正电球面电场的U-r 关系3、导体在静电平衡下，其内部电场强度 ( )∞orA.为零B.为常数C.不为零D.不确定4、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和0=∑i q ，则可肯定（ ）A 、高斯面上各点场强均为零B 、穿过整个高斯面的电通量为零C 、穿过高斯面上每一面元的电通量为零D 、以上说法都不对5、下列说法正确的是 （ ）A 、 闭合曲面上各点场强为零时，面内必没有电荷B 、闭合曲面的电通量为零时，面上各点场强必为零C 、闭合曲面内总电量为零时，面上各点场强必为零D 、通过闭合曲面的电通量仅决定于面内电荷6、电位移矢量与电场强度之间的关系为( )A.0D E ε=B.0E D ε=C.D E σ=D.E D σ=7、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8、矢量磁位的旋度是( )A.磁场强度B.电位移矢量C.磁感应强度D.电场强度9、平行板电容器极板间电介质有漏电时，则在其介质与空间分界面处( )A.E 连续B. D 连续C. J 的法线分量连续D. J 连续10、如图两同心的均匀带电球面，内球面半径为1R ，电量1Q ，外球面半径为2R ，电量2Q ，则在内球面内距离球心为r 处的P 点场强大小E 为（ ）A 、 2021r 4Q Q πε+B 、+πε2101R 4Q 2202R 4Q πε C 、201r4Q πε D 、0 三、简述题1、坡印廷定理2、试简述唯一性定理，并说明其意义3、位移电流的表达式，它的提出有何意义4、试推导静电场的泊松方程。

电磁波与电磁场期末试题一、填空题(２0分）1.旋度矢量的散度恒等与零,梯度矢量的旋度恒等与零。

2.在理想导体与介质分界面上，法线矢量n 由理想导体2指向介质1,则磁场满足的边界条件:01=⋅B n ，s J H n =⨯1 。

３.在静电场中，导体表面的电荷密度σ与导体外的电位函数ϕ满足的关系式n ∂∂=ϕεσ-。

4．极化介质体积内的束缚电荷密度σ与极化强度P 之间的关系式为P ⋅-∇=σ。

5.在解析法求解静态场的边值问题中，分离变量法是求解拉普拉斯方程的最基本方法;在某些特定情况下，还可用镜像法求拉普拉斯方程的特解。

6.若密绕的线圈匝数为N ，则产生的磁通为单匝时的N 倍,其自感为单匝的2N 倍。

7.麦克斯韦关于位移电流的假说反映出变化的电场要产生磁场。

8．表征时变场中电磁能量的守恒关系是坡印廷定理。

9．如果将导波装置的两端短路,使电磁波在两端来回反射以产生振荡的装置称为谐振腔。

10.写出下列两种情况下，介电常数为ε的均匀无界媒质中电场强度的量值随距离r 的变化规律：带电金属球(带电荷量为Ｑ)E =24rQπε；无限长线电荷（电荷线密度为λ）E ＝rπελ2。

1１．电介质的极性分子在无外电场作用下，所有正、负电荷的作用中心不相重合，而形成电偶极子,但由于电偶极矩方向不规则，电偶极矩的矢量和为零。

在外电场作用下，极性分子的电矩发生转向，使电偶极矩的矢量和不再为零，而产生极化。

12．根据场的唯一性定理在静态场的边值问题中,只要满足给定的边界条件,则泊松方程或拉普拉斯方程的解是唯一的。

二、判断题（每空2分，共1０分）１．应用分离变量法求解电、磁场问题时,要求整个场域内媒质必须是均匀、线性的。

(×)２．一个点电荷Q 放在球形高斯面中心处。

如果此电荷被移开原来的球心,但仍在球内，则通过这个球面的电通量将会改变。

（×）3．在线性磁介质中，由IL ψ= 的关系可知，电感系数不仅与导线的几何尺寸、材料特性有关，还与通过线圈的电流有关。

三、简答题1、说明静电场中的电位函数,并写出其定义式。

答：静电场是无旋的矢量场，它可以用一个标量函数的梯度表示，此标量函数称为电位函数（3 分）。

静电场中,电位函数的定义为grad ϕϕ=-=-∇E （3 分) 2、什么叫集肤效应、集肤深度？试写出集肤深度与衰减常数的关系式。

高频率电磁波传入良导体后，由于良导体的电导率一般在107S/m 量级，所以电磁波在良导体中衰减极快. 电磁波往往在微米量级的距离内就衰减得近于零了。

因此高频电磁场只能存在于良导体表面的一个薄层内， 这种现象称为集肤效应(Skin Effect ）。

电磁波场强振幅衰减到表面处的1/e 的深度，称为集肤深度(穿透深度)， 以δ表示。

集肤深度 001E e E eαδ-=⋅ ⇒ 1δα=3、说明真空中电场强度和库仑定律。

答：电场强度表示电场中某点的单位正试验电荷所受到的力，其定义式为：()()r r q=F E （3 分）。

库仑定律是描述真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，其表达式为：'20=4Rq qR e πεF （3 分）。

4、用数学式说明梯度无旋. 答:x y z x y zϕϕϕϕ∂∂∂∇=++∂∂∂e e e （2 分) ()xy z x y z x y zϕϕϕϕ∂∂∂∇⨯∇=∂∂∂∂∂∂∂∂∂e e e （2 分） 222222()()()x y z z y z y x z x z x y x yϕϕϕϕϕϕ∂∂∂∂∂∂=---+-∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂e e e (2 分）0=()0ϕ∴∇⨯∇=5、什么是真空中的高斯定理？请利用高斯定理求解下面问题：假设真空中有半径为a 的球形带电体，电荷总量Q 均匀分布在球体内，求任意点的电场强度。

0()SQE r dS ε=⎰分析：电场方向垂直于球面. 电场大小只与r 有关。

在球外区域：r 〉a()SQE r dS ε=⎰2()(4)r QE r r πε⇒⋅=a 204r Q E r πε⇒=⋅a在球内区域：r<a由334Q Q V a ρπ== 因为0'()S Q E r dS ε=⎰得 32043()(4)r r E r r ρππε⋅⋅=a 30034r r r Qr E aρεπε⇒==⋅a a 6、试解释坡印亭矢量的物理意义?答：坡印亭矢量E×H 相当于功率流的面密度，（3分）即垂直于功率流动方向单位面积上流过的电磁场功率。

期末考试«电磁场与微波技术»试卷A一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题2分，共20分)1. 静电场是(C)A. 无散场B. 旋涡场C.无旋场D. 既是有散场又是旋涡场2. 已知(23)()(22)x y zD x y e x y e y x e =-+-+-r r r r ，如已知电介质的介电常数为0ε，则自由电荷密度ρ为( )A. B. 1/ C. 1 D. 03. 磁场的标量位函数的单位是( C)A. V/mB. AC. A/mD. Wb4. 导体在静电平衡下，其内部电场强度( A )A.为零B.为常数C.不为零D.不确定5. 磁介质在外部磁场作用下，磁化介质出现(C )A. 自由电流B. 磁化电流C. 传导电流D. 磁偶极子6. 磁感应强度与磁场强度的一般关系为( C )A.H B μ=r rB.0H B μ=r rC.B H μ=r r 0ε0εD.0B H μ=r r7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为(C)介质。

A.各向同性B. 均匀C.线性D.可极化8. 均匀导电媒质的电导率不随(B)变化。

A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度9. 磁场能量密度等于(D)A. E D r r gB. B H r r gC. 21E D r r gD. 21B H r r g 10. 镜像法中的镜像电荷是(A)的等效电荷。

A.感应电荷B.原电荷C. 原电荷和感应电荷D. 不确定二、填空题(每空2分，共20分)1. 电场强度可表示为_标量函数__的负梯度。

2. 体分布电荷在场点r 处产生的电位为_______。

3. 一个回路的自感为回路的_自感磁链_与回路电流之比。

4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-r r V/m ，则位移电流密度d J r = 。

5. 安培环路定律的微分形式是 ，它说明磁场的旋涡源是 有旋场。

华北电力大学2018-2019学年第二学期期末考试试卷(A)课程名称 工程电磁场 课程编号 00200681考核日期时间 2019.07.05 专业班级 电气17级 需要份数送交日期 考试方式 闭卷试卷页数 4 A B 卷齐全 是 命题教师课程组主任签字备 注班级: 姓名: 学号:矢量表示为E，标量表示为E ，表达式书写规范；有单位的结果要写出单位；自由空间介电常数πε361090-=F/m ，磁导率70104-⨯=πμH/m 。

一、填空题（每空2分，合计40分）1．真空中静电场的电位为222+z x y x ϕ2= (V)，在点（1.0m ，-1.0m ，1.0m ）处的电场强度为______________，体电荷密度为______________。

2. 使用相对磁导率为1的金属壳体，____________屏蔽外部静电场；____________屏蔽外部恒定磁场。

（请选填“可以”或“不可以”）。

3. 恒定电场情况下，在两种导电媒质分界面处：电场强度____________连续；体电流密度______________连续。

（请选填“切向分量”或“法向分量”）。

4. 对于浅埋于地表的半径为0.2m 的半球形接地体，假设土壤电导率为0.01S/m ，如有100A 的恒定电流经该接地体注入大地，则地表距离该接地体分别为10m 和10.5m 远的两点间的跨步电压为________________；将接地体的半径增大一倍，其它参数保持不变，跨步电压_______________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

5.依据中国国家标准GB 8702-2014《电磁环境控制限值》，工频（50Hz ）电场的公众曝露控制限值为4kV/m 。

假设某交流输电线路下方地面存在垂直于地面的4kV/m 的均匀工频电场，当身高为1.7m 的人体站立于该地面时，头部和脚之间的电位差约为___________ __（选填“6.8kV ”或“0V ”））；假设人体表面接收空间位移电流的等效面积为0.2m 2，则人体表面接收到的位移电流为___________ _。

华北电力大学2014-2015学年第二学期期末考试试卷(A)课程名称 工程电磁场 课程编号 00200681考核日期时间 2015.07.07 专业班级 电气13级 需要份数送交日期 考试方式 闭卷试卷页数 2 A B 卷齐全 是 命题教师电磁与超导电工研究所主任签字备 注班级: 姓名: 学号:矢量表示为E，标量表示为E ，表达式书写规范；有单位的结果要写出单位；自由空间介电常数πε361090-= F/m ，磁导率70104-⨯=πμ H/m 。

一、填空题（40分，每空2分）1. 在点（1,1,1）处，矢量场(,,)()x y z A x y z xyz xe ye ze =++的散度为___________，旋度为____________。

2. 标量函数222(,,)6396x y z x y yz z ϕ=+++在点（1,1,1）处的梯度为_________，在点（1,1,1）处沿矢量22x y z l e e e =++所指方向的方向导数为_________。

3. 某圆截面直导线，直径1 cm，电导率5×107 S/m，通有1A 的恒定电流，则 导线中的体电流密度的大小为________，电场强度的大小为________。

4. 面电荷密度的单位是 ________________，面电流密度的单位是________________。

5. 坡印廷矢量的表达式是___________，单位是____________________。

6. 在相对介电常数为4，相对磁导率为1的理想介质中传播的均匀平面电磁波的波速为________，波阻抗为__________。

7. 平行平板电容器的极板间距为d ，极板面积为S ，板间填充介电常数为ε的介质。

忽略边缘效应，该电容器的电容为____________，若两极板间电压是()cos m u t U t ω=，则电容器内的位移电流密度为________________。

电磁场试卷答案及评分标准一.1.0；02.gradu u =∇；x y z u u u u ee e x y z ∂∂∂∇=++∂∂∂ 3.12012212()4||r l l d d F l l e I I r πμ⨯⨯=⎰⎰；024||r Id l d B e r πμ⨯=4.0s B dS∙=⎰ ；c H dl I ∙=⎰5.D E ε=；介质的本构方程二.×√√√√×√√×√三.1.对于矢量A 与B ，A ∙B＝||||cos A B θ ，其中θ为A 与B 向量的夹角； A ⨯B ＝||||sin n A B e θ，n e 为A 与B 右手法则确定。

若A ＝xe x A ＋y ey A ＋z e z A ，B ＝x e x B ＋y e y B ＋z e z B ， A ∙B＝x A x B ＋y A y B ＋z A z B ； A ⨯B ＝x e (y A z B -z A y B )+y e (z A x B -x A z B )+z e (x A y B -y A xB ) 2.通量：矢量场A 沿其中有向曲面S 中某一侧面的曲面积分， s I ＝s A dS ∙⎰ ；矢量A沿场中某一封闭的有向曲线l 的曲线积分为环量，l l A d lI =∙⎰3.0s J dS∙=⎰ ；0J ∇∙=4.s D dSq ∙=⎰ ，D ρ∇∙=；0lE dl ∙=⎰ ，0E∇⨯= 5.12n n J J =即1212n n ϕϕγγ∂∂=∂∂；12t tE E =即12ϕϕ= 6.在无自由电流的空间(J=0)H 是无旋的，0H∇⨯=，因而H 可以用一个标量函数的负梯度表示，令m H ϕ=-∇，式中m ϕ称为标量磁位，单位为安培，其中的负号是为了与电位的定义相对应而人为附加的。

四.由电位分布求解电场强度和电荷分布,一般用关系式0,()E E ϕρε=-∇=∇可得到200()2()2x E ax b axe E a ϕρεε=-∇=-∇+=-=∇=-五．此题不便应用高斯定律求解。

电磁场试卷一、选择题（本大题有12小题，每小题4分，共48分。

每小题只有一个正确答案，选对的得4分，有选错或不答的得0分。

）1．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是( )A．磁感线有可能出现相交的情况B．磁感线总是由N极出发指向S极C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零2．许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成，某电池板的开路电压是600mV，短路电流是30mA，这块电池板的内电阻是 ( )A. 60ΩB. 40ΩC. 20ΩD. 10Ω3．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是()A.a、b、d不动，c的N极朝纸外B.a、b、d的N极朝纸内，c的N极朝纸外C.d不动，c的N极朝纸外，a、b的N极朝纸内D.a、b、d的N极朝纸外，c的N极朝纸内4．如图所示电路，电源内阻不可忽略。

开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大5．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是( )A.洛伦兹力对带电粒子做功B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能C.洛伦兹力的大小与速度无关D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向6. 如图所示，置于匀强磁场中的通电导线由Ⅰ位置绕垂直于纸面的固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力大小的变化情况是（）A.变大B.变小C.不变D.不能确定7. 一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子经过的轨迹如图，轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧，由于受到沿空气阻力的作用，粒子的能量逐渐减小（带电量不变），从图中可以确定粒子的运动方向和电性是（）A．粒子从a到b，带负电 B．粒子从b到a，带正电C．粒子从b到a，带负电 D．粒子从a到b，带正电8. 如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是( )A.当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B.当从b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动C.不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D.不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动9．如图所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随电流I 变化的图线，抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率P r 随电流I 变化的图线。

《电磁场》试卷（A ）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。

每小题只有一个正确答案，不选、选错、多选的得0分） 1、静电场的特征是对置入其中的 有力的作用。

A 电荷 B 物体 C 绝缘体 D 导体 2、有 的媒质称为导体。

A 电子 B 电荷 C 自由电子 D 束缚电子3、在体积内运动的电荷形成的电流称为 。

A 点电流 B 线电流 C 面电流 D 体电流4、电导率γ处处相等的导电煤质称为 煤质。

A 线形 B 理想 C 线形时不变 D 均匀5、磁感应强度B 与电流成正比，与 成反比。

A 距离 B 距离的平方 C 磁通 D 电量6、在外加磁场的作用下，原子的磁偶极矩发生有规律的偏转，对外产生磁场的现象称为媒质的 。

A 电化 B 磁共振 C 磁化 D 电磁共振7、电磁感应定律的微分表达形式是 。

A dtd e ψ-= B dt d e ψ=C dtBE ∂-=⨯∇D dtd Ne ψ=8、在无限大的均匀媒质中磁场强度H与磁感应强度B 存在这样的关系 。

A HB 0μ= B H B μ=C H B1μ=D H B μ1=9、焦耳定理说明，要维持恒定电流，必须由 源源不断的提供功率。

A 电势 B 电源 C 电场强度 D 电压10、载流导体在某一区域V内损失的电功率。

A ⎰⎰⎰=Vc dV J EPB ⎰⎰⎰=ScdVJ EPC ⎰⎰⎰•=Vc dV JE PD ⎰⎰⎰•=Sc dV JE P11、真空中的波阻抗是Ω。

A 373B 375C 377D 37912、导体中由涡流引起的功率损耗称为。

A 变流损耗B 涡流损耗C 自励磁损耗D 磁滞损耗二、填空题（本大题共12小题，每空1分，共12分。

填对得1分，不填、填错的得0分）年，法国科学家库仑设计并进行了著名的实验。

2、两个静止电荷的静电作用力是（接触／非接触）力。

3、只在某一线方向上运动的电荷形成的电流称为。

4、电导率γ不随电场强度的方向改变而变化的导电煤质称为煤质。

华北电力大学2013～2014学年第 二 学期考试试卷（A ）班级: 姓名: 学号:一．填空题（共20分） 1.0j j 0e [()()]d 1e t t t t t t ωωδδ∞---∞--=-⎰（1分）2. 判断如下所示系统是否具有线性、时不变性、因果性：()sin[()]()y t f t t ε= 非线性 ， 时变 ， 因果 。

（3分） 3. 连续周期信号傅里叶级数的两种形式011cos()n n n A A n t ωϕ∞=++∑，1j 1e n t n n F ω∞=∑（如果写指数形式和三角形式，也算对吧）。

（2分）4. 调制的实质是 频谱搬移 ，频分复用的关键是将信号与不同频率的 载波信号（三角信号） 相乘。

（2分）5. 序列0.5()[(2)(6)]t f t e t t εε-=---拉普拉斯变换的收敛域 整个s 平面 。

（2分）6. 连续因果系统的系统函数H (s )的零、极点分布图如图1-1所示，且H (∞)=1，则系统的冲激响应h (t ) = ()2()t t δε+。

（2分）图1-1 图1-27. 判断序列()sin(0.4)2cos(0.5)x k k k =π+是否具有周期性 否 ，若具有周期性则周期为 无 （若不具有周期性则写“无”）。

（2分）8. 图1-2所示的信号是功率信号还是能量信号 能量 ，其功率或能量为 0.5 。

（2分）9. 已知序列x (k )的Z 变换为2()(1)(2)z X z z z =--，则x (0)与x (1)为 1，3 。

（2分）10. 序列(2)(1)kk ε--+的单边Z 变换1212z z z---=。

（2分） 二．作图与简答（共30分）1. （6分）已知信号f (t )的波形如图2-1所示，画出(12)(1)f t t ε--的波形图。

2. （6分）f 1(t )与f 2(t )的波形如图2-2所示，作出f 1(t )*f 2(t )的波形。

工程电磁场导论测试附答案工程电磁场一、填空题1、电荷的周围，存在着一种特殊形式的物质，称为。

2、实验表明，实体物质的存在必将影响和改变在无限大真空中引起的静电场的分布。

3、在导电媒质（如导体、电解液等）中，电荷的运动形成的电流称为。

4、电导的定义是流经与导电媒质两端电压之比。

5、我们将跨步电压超过达到对生命产生危险程度的范围称为危险区。

6、实验表明磁感应线是，既无始端又无终端。

7、磁通连续性原理和安培环路定律表征了的基本性质。

8、磁路中的对应于电路中的电流。

9、电动势是非保守电场的环路线积分，回路中存在感应电动势说明回路中有。

10、在时变电磁场中，场量和场源除了是的函数，还是时间的函数。

11、各种宏观电磁现象都可用特定条件下的来描述。

12、用磁准静态场的理论计算与应用电路理论计算的结果一致。

13、涡流在导体内流动时，会从而引起导体发热，故它具有热效应。

14、一般的平面电磁波可分解为两种平面电磁波的组合：一种是垂直极化波，即电场方向垂直于入射面；另一种是，即电场方向平行于入射面。

15、在时变电场中，电场和磁场之间存在着耦合，这种耦合以存在于空间中，即在空间有电磁场的传播。

16、多层有损介质在低频交流电压作用下，若位移电流远大于介质中的漏电流，则电场按介电常数分布，属问题。

17、在电磁波的传播过程中，对应于每一时刻t，空间电磁场中具有相同相位的点构成等相位面，或波阵面。

18、当传输线的和特性阻抗Z0确定后，沿线电压波和电流波的传播特性也就基本上得到确定。

19、在双导线传输线中既可传播高频电磁波，也可传播以至稳恒电流。

20、远离单元偶极子处的电磁波在小范围内就可近似地看成电磁波。

二、名词解释（每题5分1、天线阵：2、电导：3、正入射：4、介质波导：5、接地电阻：三、计算题（每题20分1、若恒定电场中有非均匀的导电媒质（其导电率γ=γ（x，y，z）介电常数=ε（x，y，z），求媒质中自由电荷的体密度。

2、今测得在13.56MHz的电磁波照射下，脂肪的相对介电常数εr=20,电阻率ρ=34.4Ω?m。

华北电⼒⼤学2015-2016第⼆学期⼯程电磁场期末考试试卷A华北电⼒⼤学2015-2016学年第⼆学期期末考试试卷(A)课程名称⼯程电磁场课程编号 00200681考核⽇期时间 2016.07.07 专业班级电⽓14级需要份数送交⽇期考试⽅式闭卷试卷页数 4 A B 卷齐全是命题教师课程组主任签字备注班级: 姓名: 学号:⽮量表⽰为E，标量表⽰为E ，表达式书写规范；有单位的结果要写出单位；⾃由空间介电常数πε361090-=F/m ，磁导率70104-?=πµH/m 。

⼀、填空题（每空2分，合计40分）1、在半径为0.1 m 的导体球的表⾯上，均匀分布有10-10 C 的⾃由电荷，则该球⾯上的⾯电荷密度为___________，球⾯的电位移⽮量的⼤⼩为__________。

2、某直导线，其横截⾯是长为a ，宽为b 的矩形，当通有恒定电流I 时：导线中的体电流密度为____________；当宽度b <<长度a 时，若将该体电流分布近似看成⾯电流分布，则等效的⾯电流密度为_____________。

3、在导体中：________存在静电场；__________存在恒定磁场。

（请填“可以”或“不可以”）4、⾃由空间中某电偶极⼦天线位于坐标原点，⼯作频率1GHz ，在点(10m, 0, 0)处的电场强度振幅为10 V/m, 则点(20m, 0, 0)的电场强度振幅为________，磁场强度振幅为________。

5、在媒质—空⽓分界⾯，磁化⾯电流密度可以写成M n K M e =? ，则其中的M 是指___________，n e的约定⽅向是_____________。

6、⾃由空间中，0A/m ，空间其它区域的磁场强度均为零，则z =0和z =d 平⾯上的⾯电流密度分别为_________________，_________________。

7、⼀同轴电缆，若单独减⼩其内导体的半径：则该同轴电缆的单位长度的内电感__________，单位长度的外电感_____________。

一、在大地XOY 平面上方2h 处，有一线电荷τ，建立坐标系，求位于YOZ 平面距直线为h 处【也就是求（0,0,h)和(0,0,3h)点】的电场强度和电位。

二、试计算无限大平板电容器单位面积所受的电场力，设板间距离为d,板间电压为U（1）直接利用→→=E q F 计算（2）分别利用如下虚功原理计算Cq e C e g W f g W f ==Φ∂∂=∂∂=-,三、如图圆半径为R ，三角形边长为h,电路中电流为I ，求圆中心O 处的磁感应强度→B，四、有两块不同电导率的薄钢片构成以导电弧片，如图示，若30cm,R ,45R S/m,101.2S/m,106.5127271==×=×=cm γγ厚度为2cm,电极间电压U=30V ，且γ电极》1γ，求（1）利用微分方程边界模式计算弧片内点位分布（x 轴上电极为零电位）（2）总电流I 和弧片电阻R（3）导电媒质分界面上，→→→E ,J ,D 是否突变？证明理由（4）求媒质分界面上电荷密度。

五、真空中有一无限长线电流I ，（1）通过安培环路定律求解真空中磁感应强度→B（2）利用磁矢位A 求解真空中磁感应强度【提示：元电流段引起的磁矢位∫→→=R L Id 4A πµ，不定积分∫++=+x)x 1In(1dx22x 】六、1）麦克斯韦方程组有四个方程，试写出其微分形式，并逐一给出方程的物理意义。

（2）在无源的自由空间里，已知磁场强度→→××=y95-e 10z)-t 10sin(3102.63H A/m,求位移电流密度→d J 和电场强度→E2011-----2012电磁场期末试题图片参考答案注意:（这个是去年帮同学写的，基本上是正确的，不排除个别可能有误，仅供参考）第一题图中3h 处也要求。

第四题对应课后作业题2-7，只是把r2对应的圆弧角度改为6π，其他数据不变，解题思路完全一样。

第六题解答中第一问说明方程物理意义部分可能有误。