电磁场与电磁波必考重点填空题经典
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1.介电常数为ε的均匀线性介质中,电荷的分布为()r ρ,则空间任一点E ∇= ____________, D ∇=_____________。
2. /ρε; ρ1. 线电流1I 与2I 垂直穿过纸面,如图所示。
已知11I A =,试问1.l H dl =⎰__ _______;若.0lH dl =⎰ , 则2I =_____ ____。
2. 1-; 1A1. 镜像法是用等效的 代替原来场问题的边界,该方法的理论依据是___。
2. 镜像电荷; 唯一性定理1. 在导电媒质中, 电磁波的相速随频率改变的现象称为_____________, 这样的媒质又称为_________ 。
2. 色散; 色散媒质1. 已知自由空间一均匀平面波, 其磁场强度为0cos()y H e H t x ωβ=+, 则电场强度的方向为__________, 能流密度的方向为__________。
2. z e ; x e -1. 传输线的工作状态有________ ____、_______ _____、____________三种,其中________ ____状态不传递电磁能量。
2. 行波; 驻波; 混合波;驻波1. 均匀无耗传输线的输入阻抗Z in = _________。
当终端短路时输入阻抗为Z ins = _________。
1. 真空中有一边长为的正六角 形,六个顶点都放有点电荷。
则在图示两种情形 下,在六角形中心点处的场强大小为图中____________________;图中____________________。
2. ;1. 平行板空气电容器中,电位(其中a、b、c 与d为常数),则电场强度__________________,电荷体密度_____________________。
2. ;1. 在静电场中,位于原点处的电荷场中的电场强度线是一族以原点为中心的__________________ 线,等位线为一族_________________。
电磁场与电磁波波试卷3套含答案电磁场与电磁波》试卷1一、填空题(每空2分,共40分)1.矢量场的环流量有两种特性:一是环流量为0,表明这个矢量场无漩涡流动。
另一个是环流量不为0,表明矢量场的流体沿着闭合回路做漩涡流动。
2.带电导体内静电场值为常数,从电势的角度来说,导体是一个等电位体,电荷分布在导体的表面。
3.分离变量法是一种重要的求解微分方程的方法,这种方法要求待求的偏微分方程的解可以表示为三个函数的乘积,而且每个函数仅是一个坐标的函数,这样可以把偏微分方程化为常微分方程来求解。
4.求解边值问题时的边界条件分为三类,第一类为整个边界上的电位函数为已知,这种条件称为XXX条件。
第二类为已知整个边界上的电位法向导数,称为诺伊曼条件。
第三类条件为部分边界上的电位为已知,另一部分边界上电位法向导数已知,称为混合边界条件。
在每种边界条件下,方程的解是唯一的。
5.无界的介质空间中场的基本变量B和H是连续可导的,当遇到不同介质的分界面时,B和H经过分界面时要发生突变,用公式表示就是n·(B1-B2)=0,n×(H1-H2)=Js。
6.亥姆霍兹定理可以对Maxwell方程做一个简单的解释:矢量场的旋度和散度都表示矢量场的源,Maxwell方程表明了电磁场和它们的源之间的关系。
二、简述和计算题(60分)1.简述均匀导波系统上传播的电磁波的模式。
(10分)答:均匀导波系统上传播的电磁波有三种模式:横电磁波(TEM波)、横磁波(TM波)和横电波(TE波)。
其中,横电磁波在电磁波传播方向上没有电场和磁场分量,即电场和磁场完全在横平面内;横磁波在电磁波传播方向上有电场但没有磁场分量,即磁场在横平面内;横电波在电磁波传播方向上有磁场但没有电场分量,即电场在横平面内。
从Maxwell方程和边界条件求解得到的场型分布都可以用一个或几个上述模式的适当幅相组合来表征。
2.写出时变电磁场的几种场参量的边界条件。
电磁场与电磁波考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、真空中的介电常数为()。
A 885×10^(-12) F/mB 4π×10^(-7) H/mC 0D 无穷大2、静电场中,电场强度的环流恒等于()。
A 电荷的代数和B 零C 电场强度的大小D 不确定3、磁场强度的单位是()。
A 安培/米B 伏特/米C 牛顿/库仑D 特斯拉4、对于时变电磁场,以下说法正确的是()。
A 电场和磁场相互独立B 电场是无旋场C 磁场是无散场D 电场和磁场没有关系5、电磁波在真空中的传播速度为()。
A 光速B 声速C 无限大D 不确定6、以下哪种波不是电磁波()。
A 可见光B 超声波C 无线电波D X 射线7、均匀平面波在理想介质中传播时,电场和磁场的相位()。
A 相同B 相反C 相差 90 度D 不确定8、电位移矢量 D 与电场强度 E 的关系为()。
A D =εEB D =ε0ECD =μH D D =μ0H9、坡印廷矢量的方向表示()。
A 电场的方向B 磁场的方向C 能量的传播方向D 电荷的运动方向10、电磁波的极化方式不包括()。
A 线极化B 圆极化C 椭圆极化D 方极化二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、库仑定律的表达式为________。
2、静电场的高斯定理表明,通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的________。
3、安培环路定理表明,磁场强度沿任意闭合回路的线积分等于穿过该回路所包围面积的________。
4、位移电流的定义式为________。
5、麦克斯韦方程组的四个方程分别是________、________、________、________。
6、电磁波的波长、频率和波速之间的关系为________。
7、理想导体表面的电场强度________,磁场强度________。
8、均匀平面波的电场强度和磁场强度的比值称为________。
9、线极化波可以分解为两个________极化波的合成。
电磁波与电磁场期末复习题(试题+答案)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 r由理想导体2指向介质1,则磁场满足的边界条件:01=?B n ρρ,s J H n =?1ρρ。
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?满足的关系式n ??=?εσ-。
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 = 24r Qπε;无限长线电荷(电荷线密度为λ)E =r2。
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。
电磁场与电磁波试题与答案一、选择题(每题10分,共40分)1. 以下哪个选项是描述电磁场波动性的基本方程?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 麦克斯韦方程组D. 洛伦兹力定律2. 下列哪个物理量表示电磁波的传播速度?A. 介电常数B. 磁导率C. 电磁波频率D. 波长3. 在电磁波传播过程中,以下哪个说法是正确的?A. 电磁波的电场和磁场相互垂直B. 电磁波的传播方向与电场和磁场方向相同C. 电磁波的传播速度与频率成正比D. 电磁波不能在真空中传播4. 在电磁波传播过程中,以下哪个因素会影响电磁波的衰减?A. 传播距离B. 电磁波频率C. 介质类型D. 所有以上选项二、填空题(每题20分,共60分)5. 电磁波在真空中的传播速度为______。
6. 电磁波的频率与波长之间的关系为______。
7. 麦克斯韦方程组由______个方程组成。
8. 在电磁波传播过程中,电场强度和磁场强度之间的关系为______。
答案:一、选择题1. C. 麦克斯韦方程组2. D. 波长3. A. 电磁波的电场和磁场相互垂直4. D. 所有以上选项二、填空题5. 3×10^8 m/s6. c = λf(其中c为光速,λ为波长,f为频率)7. 4个方程8. E = cB(其中E为电场强度,B为磁场强度,c为光速)以下为电磁场与电磁波试题解析:一、选择题1. 麦克斯韦方程组是描述电磁场波动性的基本方程,包括高斯定律、法拉第电磁感应定律等。
故选C。
2. 电磁波的传播速度v = c/√(εμ),其中c为光速,ε为介电常数,μ为磁导率。
波长λ = v/f,其中f为频率。
故选D。
3. 电磁波的电场和磁场相互垂直,且传播方向与电场和磁场方向垂直。
故选A。
4. 电磁波传播过程中,传播距离、电磁波频率和介质类型都会影响电磁波的衰减。
故选D。
二、填空题5. 电磁波在真空中的传播速度为3×10^8 m/s。
6. 电磁波的频率f与波长λ之间的关系为c = λf,其中c 为光速。
《电磁场与电磁波》试题1一、填空题(每小题1分,共10分)1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的导磁率为μ,则磁感应强度B ϖ和磁场H ϖ满足的方程为: 。
2.设线性各向同性的均匀媒质中,02=∇φ称为 方程。
3.时变电磁场中,数学表达式H E S ϖϖϖ⨯=称为 。
4.在理想导体的表面, 的切向分量等于零。
5.矢量场)(r A ϖϖ穿过闭合曲面S 的通量的表达式为: 。
6.电磁波从一种媒质入射到理想 表面时,电磁波将发生全反射。
7.静电场是无旋场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于 。
8.如果两个不等于零的矢量的 等于零,则此两个矢量必然相互垂直。
9.对平面电磁波而言,其电场、磁场和波的传播方向三者符合 关系。
10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是无散场,因此,它可用 函数的旋度来表示。
二、简述题 (每小题5分,共20分)11.已知麦克斯韦第二方程为t B E ∂∂-=⨯∇ϖϖ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。
12.试简述唯一性定理,并说明其意义。
13.什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。
14.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义?三、计算题 (每小题10分,共30分)15.按要求完成下列题目 (1)判断矢量函数y x e xz ey B ˆˆ2+-=ϖ是否是某区域的磁通量密度?(2)如果是,求相应的电流分布。
16.矢量z y x e e e A ˆ3ˆˆ2-+=ϖ,z y x e e eB ˆˆ3ˆ5--=ϖ,求(1)B A ϖϖ+ (2)B A ϖϖ⋅17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为 ()jkz y x e E e E eE --=004ˆ3ˆϖ(1) 试写出其时间表达式; (2)说明电磁波的传播方向;四、应用题 (每小题10分,共30分)18.均匀带电导体球,半径为a ,带电量为Q 。
试求(1) 球任一点的电场强度 (2)球外任一点的电位移矢量。
电磁场与电磁波试题及答案一、选择题1. 下列哪种场称为保守场?A. 电场B. 磁场C. 安培场D. 非保守场答案:A2. 在真空中,电磁波的传播速度是多少?A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^5 m/sD. 3×10^8 km/s答案:B3. 下列哪种物理量描述了电磁波的能量?A. 电场强度B. 磁场强度C. 频率D. 波长答案:C4. 在电磁波传播过程中,哪个方向的电磁场强度与传播方向垂直?A. 横向电磁波B. 纵向电磁波C. 任意方向的电磁波D. 无法确定答案:A5. 电磁波的哪个特性决定了它的传播速度?A. 电场强度B. 磁场强度C. 频率D. 波长答案:C二、填空题1. 电磁波是由____和____交替变化而产生的。
答案:电场;磁场2. 电磁波在真空中的传播速度等于____。
答案:光速3. 电磁波的传播方向垂直于____平面。
答案:电场;磁场4. 电磁波的能量与____成正比。
答案:频率5. 电磁波的波长、频率和____之间存在固定关系。
答案:传播速度三、简答题1. 请简要说明电磁波产生的原理。
答案:电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的。
变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,二者相互作用,形成电磁波。
2. 请简要说明电磁波在真空中的传播特点。
答案:电磁波在真空中以恒定速度传播,速度等于光速,与电磁波的频率、波长无关。
传播方向垂直于电场和磁场平面。
3. 请简要说明电磁波的能量传递过程。
答案:电磁波的能量通过电场和磁场的相互作用传递。
电场能量转化为磁场能量,磁场能量再转化为电场能量,从而实现能量的传递。
四、计算题1. 已知电磁波在真空中的频率为f=10^9 Hz,求该电磁波的波长。
答案:λ=c/f=3×10^8 m/s / 10^9 Hz = 0.3 m2. 一束电磁波在空气中的传播速度为3×10^8 m/s,频率为f=10^9 Hz,求该电磁波在空气中的波长。
第一套题一、填空题:1. 麦克斯韦方程组的微分形式是: 、 、 和 。
2. 静电场的基本方程积分形式为: 、 。
3. 理想导体(设为媒质2)与空气(设为媒质1)分界面上,电磁场的边界条件为: 、 、 和 。
4. 线性且各向同性媒质的本构关系方程是: 、 、 。
5. 电流连续性方程的微分形式为: 。
6. 电位满足的泊松方程为 ; 在两种完纯介质分界面上电位满足的边界条件为 、 。
7. 应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理论依据是 。
8. 电场强度E 的单位是 ,电位移D的单位是 。
9.静电场的两个基本方程的微分形式为 、10、一个直流电流回路除受到另一个直流电流回路的库仑力作用外还将受到 。
二、选择题1.在分析恒定磁场时,引入矢量磁位A,并令B A =∇⨯ 的依据是( )a. 0;B ∇⨯=b.;B J μ∇⨯=c.0B ∇=2. “某处的电位0=ϕ,则该处的电场强度0=E”的说法是( )。
a. 正确的b. 错误的c. 不能判定其正误3. 自由空间中的平行双线传输线,导线半径为a , 线间距为D ,则传输线单位长度的电容为( )。
a. )ln(1aa D C -=πεb. )ln(201aaD C -=πε c. )ln(2101aa D C -=πε4. 点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为( )。
2111...lna b c rrr5. N 个导体组成的系统的能量∑==Ni i i q W 121φ,其中iφ是( )产生的电位。
a .所有导体b .除i 个导体外的其他导体c .第i 个导体6.为了描述电荷分布在空间流动的状态,定义体积电流密度J ,其国际单位为( )3A /m a 、 2A /m b 、 A/m c 、7. 应用高斯定理求解静电场要求电场具有( )分布。
a 、 线性 b 、 对称性 c 、 任意 8. 如果某一点的电场强度为零,则该点电位的( )。
a 、 一定为零b 、 不一定为零c 、 为无穷大9. 真空中一个电流元在某点产生的磁感应强度d B 随该点到电流元距离变化的规律为( )。
一、填空题▲1.矢量的通量物理含义是矢量穿过曲面的矢量线的总和;散度的物理意义是矢量场中任意一点处通量对体积的变化率;散度与通量的关系是散度一个单位体积内通过的通量。
2.散度在直角坐标系z A y A x A A div Z Y X ∂∂+∂∂+∂∂=散度在圆柱坐标系zA A r r rA r A div Z r ∂∂+∂∂+∂∂=ϕϕ1)(1 ▲3,矢量函数的环量定义 ⎰⋅=l l d A C ;旋度的定义MAX l Sl d A rot ∆⋅=⎰→∆lim 0;二者的关系 ⎰⎰∙=∙⨯∇lS l d A S d A )(;旋度的物理意义:最大环量密度和最大环量密度方向。
4.旋度在直角坐标系下的表达式)()()(yA x A e x A z A e z A y A e z y z z x y y Z x ∂∂-∂∂+∂∂-∂∂+∂∂-∂∂ ▲5.梯度的物理意义:函数最大变化率和最大变化率方向 ;等值面、方向导数与梯度的关系是:方向导数是标量场中某一点沿某一方向等值面的变化率,梯度是方向导数的最大值。
6.用方向余弦cos α 、cos β、cos γ写出直角坐标系中单位矢量l e 的表达式γβαcos cos cos z y x l e e e e ++= ▲7.直角坐标系下方向导数l u ∂∂的数学表达式 γβαcos cos cos zu y u x u ∂∂+∂∂+∂∂;梯度γβαcos cos cos z y x e e e ++ ▲8.亥姆霍茨定理表述在有限区域的任一矢量场由它的散度,旋度以及边界条件唯一地确定;说明的问题是要确定一个矢量或一个矢量描述的场,须同时确定其散度和旋度▲9.麦克斯韦方程组的积分表达式分别为 1.⎰=∙S Q S d D ;2.S d t B l d E l S ⎰⎰∂∂-=∙;3.0=∙⎰S S d B ;4.⎰⎰∙∂∂+=∙S l S d tD J l d H )( 其物理描述分别为1.电荷是产生电场的通量源 2.变换的磁场是产生电场的漩涡源3.磁感应强度的散度为0,说明磁场不可能由通量源产生;4.传导电流和位移电流产生磁场,他们是产生磁场的漩涡源。
▲10.麦克斯韦方程组的微分表达式分别为 1.ρ=∙∇D ;2.t B E ∂∂-=⨯∇; 3.0=∙∇B ; 4.tD J H ∂∂+=⨯∇ 其物理描述分别为同第九题 11.时谐场是激励源按照单一频率随时间作正弦变化时所激发的也随时间按照正弦变化的场;一般采用时谐场来分析时变电磁场的一般规律,是因为1.任何时变周期函数都可以用正弦函数表示的傅里叶级数来描述 2.在线性条件下可以使用叠加原理▲12.坡印廷矢量的数学表达式 H E S ⨯=;其物理意义 电磁能量在空间的能流密度; 表达式⎰⨯SS d H E )(的物理意义单位时间内穿出闭合曲面S 的电磁能流大小 ▲13.电介质的极化是指在外电场作用下,电介质中出现有序排列的电偶极子,表面上出现束缚电荷的现象。
两种极化现象分别是 位移极化(无极分子的极化) ;转向极化(有极分子的极化)。
产生的现象分别有 1.电偶极子有序排列 2.表面上出现束缚电荷 3.影响外电场分布; 描述电介质极化程度或强度的物理量是极化矢量P▲14.折射率的定义是v c n /=;折射率与波速和相对介电常数之间的关系分别为r n ε=2, n c v /=▲15.磁介质是指 在外加磁场的作用下,能产生磁化现象,并能影响外磁场分布的物质;磁介质的种类可分别有抗磁质 、顺磁质 、铁磁质 、亚铁磁质;介质的磁化是指 在外磁场作用下,物质中的原子磁矩将受到一个力矩的作用,所有原子都趋于与外磁场方向一致的排列,彼此不再抵消,结果对外产生磁效应,影响磁场分布的现象; 描述介质磁化程度地物理量是M 磁化矢量16.介质的三个物态方程分别是E D ε=、H B μ=、E J C γ=17.静态场是指 不随时间变化的场;静态场包括 静电场 、恒定电场 、恒定磁场;分别是由静止电荷或静止带电体 、载有恒定电流的导体内部及其周围介质 、载有恒定电流的导体的周围或内部产生的。
18.静电场中的麦克斯韦方程组的积分形式分别为1.⎰⎰=∙V S dV S d D ρ2.0=∙⎰l l d E 3.0=∙⎰S S d B 4.⎰⎰∙=∙Sl S d J l d H ; 静电场中的麦克斯韦方程组的微分形式分别为1.ρ=∙∇D 2.0=⨯∇E 3.0=∙∇B 4.J H =⨯∇19.对偶原理的内容是 如果描述两种物理现象的方程具有相同的数学形式,并且具有相似或对应的边界条件,那么它们的数学解形式相同;叠加原理的内容是)b a (,0)(0,02122212均为常数,,那么如果=+∇=∇=∇φφφφb a ;唯一性定理的内容是对于任一静态场,在边界条件给定后,空间各处的场也就唯一的确定了▲20.电磁场的亥姆霍兹方程组是1。
022002=∂∂-∇t E E με 2。
022002=∂∂-∇t B B με ▲21.电磁波的极化是指均匀平面波传播过程中,在某一波阵面上电场矢量的振动状态随时间变化的方式。
其三种基本形式分别是左旋极化波 、右旋极化波 、随机极化波▲22.工程上经常用到的损耗正切,其无耗介质的表达式是 0tan =C δ;其表示的物理含义是 无耗介质内部没有传导电流;损耗正切越大说明 介质中传导电流越大,电磁波能量损耗越大;有耗介质的损耗介质是个复数,说明均匀平面波中电场强度矢量和磁场强度矢量之间存在相位差。
▲23.一般用介质的损耗正切不同取值说明介质在不同情况下的性质,一个介质是良介质的损耗正切远小于1 ,属于非色散介质;当表现为良导体时,损耗正切远大于1,属于色散介质。
▲24.波的色散是指不同频率的波将以不同的速率在介质中传播,其相应的介质为色散介质,波的色散是由 介质 特性所决定的。
色散介质分为正常色散和非正常色散介质,前者波长大的波,其相速度 大,群速 小于 相速;后者是波长大的波,其相速度 小,群速 大于 相速;在无色散介质中,不同波长的波相速度 相等 ,其群速 等于 相速。
▲25.色散介质与介质的折射率的关系是 i r in n n -=;耗散介质是指波在其中传播会发生能量损耗的介质26.基波的相速为 k /ω;群速就是波包或包络的传播速度,其表达式为 dkd v g ω=; 一般情况下,相速与群速不相等,它是由于波包通过有色散的介质,不同单色波分量以不同相速向前传播引起的。
▲27.趋肤效应是指 当交变电流通过导体时,随着电流变化频率的升高,导体上所流过的电流将越来越集中于导体表面附近,导体内部的电流越来越小的现象;趋肤深度的定义是电磁波的振幅衰减到1-e 时,它透入导电介质的深度;趋肤深度的表达式 αδ1= 二、名词解释▲1.传导电流、位移电流传导电流:自由电荷在导电媒质中作有规则运动而形成的电流位移电流:电介质内部的电量将会随着电场的不断变化而产生一种持续的微观迁移,从而形成的一种电流2.电介质的极化、磁介质的磁化电介质的极化:在外电场作用下,电介质中出现有序排列的电偶极子,表面上出现束缚电荷的现象。
磁介质的磁化:在外磁场作用下,物质中的原子磁矩将受到一个力矩的作用,所有原子都趋于与外磁场方向一致的排列,彼此不再抵消,结果对外产生磁效应,影响磁场分布的现象3.静电场、恒定电场、恒定磁场静电场:静止电荷或静止带电体产生的场恒定电场:载有恒定电流的导体内部及其周围介质中产生的电场恒定磁场:载有恒定电流的导体的周围或内部产生的磁场4.泊松方程、拉普拉斯方程泊松方程:在有“源”的区域内,静电场的电位函数φ所满足的方程,即ερφ/2-=∇,这种形式的方程。
拉普拉斯方程:场中某处有电荷密度0=ρ,即在无源区域内,02=∇φ这中形式的方程。
5.对偶定理、叠加原理、唯一性定理对偶原理:如果描述两种物理现象的方程具有相同的数学形式,并且具有相似或对应的边界条件,那么它们的数学解形式相同;叠加原理:)b a (,0)(0,02122212均为常数,,那么如果=+∇=∇=∇φφφφb a ;唯一性定理:对于任一静态场,在边界条件给定后,空间各处的场也就唯一的确定了▲6.镜像法、分离变量法、格林函数法、有限差分法镜像法:利用一个称为镜像电荷的与源电荷相似的点电荷或线电荷来代替或等效实际电荷所产生的感应电荷,然后通过计算由源电荷和镜像电荷共同产生的合成电场,而得到源电荷与实际的感应电荷所产生的合成电场的方法。
分离变量法:把一个多变量的函数表示成为几个单变量函数的乘积后再进行计算的方法。
格林函数法:用镜像法或其他方法找到与待求问题对应的格林函数,然后将它代入第二格林公式导出的积分公式就可得到任一分布源的解得方法。
有限差分法:在待求场域内选取有限个离散点,在各个离散点上以差分方程近似代替各点上的微分方程,从而把以连续变量形式表示的位函数方程转化为以离散点位函数表示的方程组的方法。
▲7.电磁波、平面电磁波、均匀平面电磁波电磁波:是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面 平面电磁波:对应任意时刻t ,在其传播空间具有相同相位的点所构成的等相位面为平面的电磁波均匀平面电磁波:任意时刻,其所在的平面中场的大小和方向都是不变的平面电磁波。
▲8.电磁波的极化电磁波的极化:均匀平面波传播过程中,在某一波阵面上电场矢量的振动状态随时间变化的方式。
▲9.相速、群速相速:恒定相位面在波中向前推进的速度。
群速:一段波的包络上具有某种特性(例如幅值最大)的点的传播速度▲10.波阻抗、传播矢量波阻抗:电磁波在介质中传播时电场与磁场的振幅比传播矢量:用来表示波的传播方向的矢量▲11.驻波、行波、行驻波驻波:幅度随着某一方向按照正弦变化的电磁震荡波行波:向着某一方向传播的平面电磁波。
行驻波:行波与驻波的混合状态▲12.色散介质、耗散介质色散介质:电磁波在其中传播的速度与波的频率有关的介质耗散介质:电磁波在其中传播会出现能量损耗的介质。
▲13.全反射、全折射全反射:当电磁波入射到两种媒质交界面时,如果反射系数|R|=1,则投射到界面上的电磁波将全部反射到第一种媒质中的情况。
全折射:当电磁波以某一入射角入射到两种媒质的交界面时,如果反射系数为零,则全部电磁能量都进入第二种媒质的情况。
三、简答题1.散度和旋度均是用来描述矢量场的,它们之间有什么不同?答:散度描述的是场中任意一点通量对体积的变化率旋度描述的是场中任意一点最大环量密度和最大环量密度方向。
▲2.亥姆霍兹定理的描述及其物理意义是什么?答:亥姆霍茨定理:在有限区域的任一矢量场由它的散度,旋度以及边界条件唯一地确定;物理意义:要确定一个矢量或一个矢量描述的场,须同时确定其散度和旋度▲3.分别叙述麦克斯韦方程组微分形式的物理意义答:第一方程:电荷是产生电场的通量源第二方程:变换的磁场是产生电场的漩涡源第三方程:磁感应强度的散度为0,说明磁场不可能由通量源产生;第四方程:传导电流和位移电流产生磁场,他们是产生磁场的漩涡源。