工程电磁场__课后答案(王泽忠_全玉生_卢斌先_著)超清晰_清华大学出版社

电磁兼容性
总结词
电磁兼容性是研究电磁场和电子系统相互作 用的学科。
详细描述
电磁兼容性主要关注电子系统在电磁环境中 的性能表现，包括电磁干扰（EMI）和电磁敏 感度（EMS）等问题。通过学习电磁兼容性，
学生可以了解如何设计和实施有效的电磁屏 蔽、滤波和接地措施，以确保电子系统的可 靠性和稳定性。这对于电子设备和系统的设
磁场能量存储
磁力发电机
利用磁场和导线的相对运动产生感应电动势的原理，将机械能转换为电能进行存 储。
磁性存储器
利用不同磁性材料的不同磁化方向来存储数据，通过改变磁性材料的磁化方向来 读取和写入数据。
电场能量存储
电容
利用电极板之间的电场储存电能，具 有充电和放电的能力，常用于滤波、 去耦和储能等电路中。
总结词
恒定磁场的散度和旋度均为零。
详细描述
由于恒定磁场中电流是恒定的，因此其磁 场强度不会随时间变化，散度和旋度均为 零。
时变电磁场
详细描述
时变电磁场具有以下特性，电场和磁场都 随时间变化，电场和磁场之间存在相互耦
合，电磁波可以传播。
A 总结词
时变电磁场是指电磁场随时间变化 的电磁场。
B
C
D
详细描述
总结词
静电场的散度和旋度分别为零 和不为零。
详细描述
由于静电场中电荷是静止的， 因此其电场线不会随时间变化 ，散度和旋度均为零。
恒定磁场
总结词
详细描述
恒定磁场是由恒定电流产生的磁场，其磁 场强度不随时间变化。
恒定磁场具有以下特性，磁场强度与电流 密度成正比，磁感应线是闭合曲线且无旋 、无源，磁场强度与磁势梯度成正比。
高频电磁波在医疗领域的应用

find:
p
a) C: Use Z0 = L/C, or
C
=
L Z02
=
5 ⇥ 10 (72)2
7
= 9.6 ⇥ 10
11 F/m = 96 pF/m
vp:
vp
=
p1 LC
=p (5 ⇥ 10
1 7)(9.6 ⇥ 10
= 1.44 ⇥ 108 m/s 11)
c) if f = 80 MHz:
p
2⇡ ⇥ 80 ⇥ 106
rs
s
Z0 =
Z= Y
R + j!L = G + j!C
17 + j2.1 ⇥ 102 75 ⇥ 10 6 + j2.4 ⇥ 10
2
= 93.6
j3.64 ⌦
10.2. A sinusoidal wave on a transmission line is specified by voltage and current in phasor form:
ej!t
=
2V0 Z0
sin(
z) sin(!t)
181
10.5. Two characteristics of a certain lossless transmission line are Z0 = 50 ⌦ and = 0+j0.2⇡ m 1
at f = 60 MHz.
p
p
a) Find L and C for the line: We have = 0.2⇡ = ! LC and Z0 = 50 = L/C. Thus
In phasor form, the forward and backward waves are:

2

r' R
(
R d
)
2
4 R
d
R
2
8-1 一个空气介质的电容器，若保持板极间电压不变，向电容器的板极间注满介电常数为
4 0 的油，问注油前后电容器中的电场能量密度将如何改变？若保持电荷不变，注油前
后电容器中的电场能量密度又将如何改变？ 解：
c E
s
d U d
D E c Q U we 1 1 D E E 2 2

1 br u 0 ih 2
) dr a b ln ac bc )
0
u 0 ih 2 u 0 ih 2
ar br
(ln
a (b c ) b(a c)
u 0 whI cos wt b(a c) a (b c )

d dt
m
2
ln
6-4 如题 6-4 图所示，一半径为 R 的接地体球，过球面上一点 P 作球面的切线 PQ,在 Q 点 放置点电荷 q，求 P 点的电荷面密度， 解：
E
0

2 0 r
2-8 解： E 2 r
E
r
2
0

E
r 2 0

2 0
R r

2 0
d
2-15 解：电场切向连续，电位移矢量法向连续
E 2 x 2 0, E 2 y 1 0, D 2 z 5 0 r 0
JD D t E t
U m
d
w cos wt
2 rH r J D r
2 2
wU
d
m

12-1 一点电荷q放在无界均匀介质中的一个球形空腔中心■设介质的介电常数为一空腔的半径为S求空腔表面的极化电荷面密度。

解由高斯定律，介质中的电场强度为-P(SM- e r) =KT 二——_- E4πer2*r由关系式n = e0E+P,得电极化强度为P-(E - Eo)E = ---- --- -4 Tter因此，空腔表面的极化电荷面密度为1-3-1从静堪场基本方程出发‘证明当电介质均匀时*极化电荷密度P P 存在的条件是自由电荷的体密度P不为零,且有关系式P P- - (I-^)P O解均匀介质的E为常数C t从关系式D= ε0E + P Xr> = εE1得介质中的电极化强度P=D-ε0E-D-E0≤ = (l扱化电荷密度PP =-V -P= - V *[(1 -~)D \=〜D灼(1 一“)Tl )V ・！>εε由円・DP和Sl -号)=仇故上式成为P P=-学)卩1-4-3 IJillF列静电场的边值问题：(0电荷体密度分别为角和他，半径分别为G的双层同心带电球体(如题1 - 4 - 3 图(a));(2)在两同心导体球壳间，左半部和右半部分别填充介电常数为引与∈2 的均匀介质，内球壳带总电荷量为外球売接地(如题1-4-3图(b));(3)半径分别为α与B的两无限也空心同轴圆柱面导体，内圆柱表面上单位长度的电量为厂外圆柱面导休接地(如题I -3图(C))O仅供用于学习版权所有郑州航院电气工程及其自动化邓燕博倾力之作J⅛ t -4- 3 图解（1）选球坐标系，球心与原点重合寸数，故有如下静电场边值问题：由对称性町知，电位护仅为厂的函y1 d zd7σ豁-EO(0≤r< α)⅜d / 不&豁-(a<r<b)I Y Ct ( 乔& (XY 8：r = a=⅞¾’r ≡αιL严翠f P2F = A =拓I lr = A—金一e⅛r =⅛卄L呦=有限值，P-I rf 8-0（2）选球坐标乘*球心与原点重介。