南京信息工程大学电磁场与电磁波期末考试试卷
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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。
《电磁场与电磁波》期末考试试题A卷一:(16分)简答以下各题:1.写出均匀、理想介质中,积分形式的无源(电流源、电荷源)麦克斯韦方程组;(4分)d d d d d 0d 0l S l S S S t t ∂⎧⋅=⋅⎪∂⎪∂⎪⋅=-⋅⎪∂⎨⎪⋅=⎪⎪⋅=⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰D H l S B E l S D S B S2. 假设两种理想介质间带有面密度为S ρ的自由电荷,写出这两种介质间矢量形式的交变电磁场边界条件;(4分)()()()()12121212000S ρ⋅-=⎧⎪⋅-=⎪⎨⨯-=⎪⎪⨯-=⎩n D D n B B n E E n H H3. 矩形金属波导中采用TE 10模(波)作为传输模式有什么好处(3点即可);(4分)4. 均匀平面波从媒质1(1,1=,1=0)垂直入射到与媒质2(2,2=,2=0)的边界上。
当1与2的大小关系如何时,边界上的电场振幅大于入射波电场振幅?当1与2的大小关系如何时,边界上的电场振幅小于入射波电场振幅?(4分)答:(1)电场在边界上振幅与入射波振幅之比是1+R ,所以问题的关键是判的R 的正负。
第一问答案1<2,第二问答案1>2二、(16分)自由空间中平面波的电场为:()120e j t kx z ω+=πE e ,试求:1. 与之对应的H ;(5分)2. 相应的坡印廷矢量瞬时值;(5分)3. 若电场存在于某一均匀的漏电介质中,其参量为(0ε, 0μ,σ),且在频率为9kHz 时其激发的传导电流与位移电流幅度相等,试求电导率σ。
(6分)解:1.容易看出是均匀平面波,因此有()()()j j 01120e e 120t kx t kx x x z y ωωπηπ++⎛⎫-=⨯=-⨯⋅= ⎪⎝⎭e H E e e e (A/m )或者直接利用麦克斯韦方程也可以求解:()j 0e j t kx y ωωμ+∇⨯==-E H e2.若对复数形式取实部得到瞬时值,则()120cos z t kx =πω+E e ,()cos y t kx =ω+H e ,()()()2120cos cos 120cos z y x t kx t kx t kx πωωπω⎡⎤=⨯=+⨯+=-+⎡⎤⎣⎦⎣⎦S E H e e e (W/m 2)。
南京信息工程大学电力电子期末复习题第1章电力电子器件填空题:I. 电力电子器件一般工作在________ 状态。
2•在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为___________ ,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为_________ 。
3•电力电子器件组成的系统,一般由___________ 、_______ 、__________ 三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加 ___________ 。
4•按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为 ________ 、________ 、 __________ 三类。
5.电力二极管的工作特性可概括为___________ 。
6•电力二极管的主要类型有_________ 、_________ 、________ 。
7.肖特基二极管的开关损耗_________ 快恢复二极管的开关损耗。
8•晶闸管的基本工作特性可概括为_______ 正向有触发则导通、反向截止 _______ 。
9•对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL _____________ IH。
10. 晶闸管断态不重复电压UDRM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDRM _______ U bo。
II. 逆导晶闸管是将_______ 与晶闸管_________ (如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。
12. GTO的_______ 结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
13. _______________________________________________________________ 功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为_______________________________ 。
14. MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的 ____________ 、前者的饱和区对应后者的_________ 、前者的非饱和区对应后者的__________ 。
电磁场期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 电场强度的定义式为E=()。
A. F/qB. F/QC. Q/FD. F/C答案:A3. 磁场强度的定义式为B=()。
A. F/IB. F/iC. F/qD. F/Q答案:B4. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场会产生()。
A. 电场B. 磁场C. 电势D. 电势差答案:A5. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是()。
B. λ = f/cC. λ = c*fD. λ = f^2/c答案:A6. 两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B7. 根据洛伦兹力公式,带电粒子在磁场中运动时,受到的力与磁场强度的关系是()。
A. 正比C. 无关D. 一次方答案:A8. 电容器的电容与两极板之间的距离成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B9. 根据楞次定律,当线圈中的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向是()。
A. 增加磁通量B. 减少磁通量D. 增加或减少磁通量答案:B10. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量变化率的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场中某点的电势为V,将单位正电荷从该点移到无穷远处,电场力做的功为________。
2. 两个点电荷q1和q2之间的静电力常数为k,它们之间的距离为r,则它们之间的静电力大小为________。
答案:k*q1*q2/r^23. 磁场中某点的磁感应强度为B,将单位电流元i放置在该点,电流元与磁场方向垂直时,受到的磁力大小为________。
答案:B*i4. 根据麦克斯韦方程组,变化的电场会产生________。
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。
一、 填空题(将正确的答案填写在空格处,每题2分,共20分)1. 从数学角度看,斯托克斯定理建立了 面积分 和 线积分的关系。
2. 媒质对电磁场的响应可分为三种情况:极化、 磁化 和 传导 。
3. 描述媒质电磁特性的典型三种参数为: 介电常数 、 电导率 和磁导率 。
4. 静电场的基本方程为: 0LE dl •=⎰ 、svD ds dV ρ•=⎰⎰⎰ 微分形式也算对5. 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 1s en D ρ•= 、 10en B •=1s en H J ⨯= 和 10en E ⨯= 。
6. 线性且各向同性媒质的本构关系方程是: D E ε= 、 B H μ= 、 J E σ= 7. 引入电位函数ϕ是根据静电场的 唯一性 特性。
8. 在两种不同电介质的分界面上,用电位函数ϕ表示的边界条件为:12ϕϕ= 、 1212n nϕϕεε∂∂=∂∂ 。
9. 麦克斯韦在提出 漩涡电场, , 位移电流 两个假设前提下,给出了描述时变电磁场的基本规律。
10. 静电场中,描述电场强度E与电位ϕ之间的数学关系公式: E ϕ=−∇ 。
二、 简答题(每小题5分,共20分)1写出麦克斯韦方程组微分形式及各自的物理意义。
答:第一方程:ρ=•∇D电场是由电荷产生,电荷是产生电场的通量源;第二方程:t /∂−∂=⨯∇B E变化的磁场产生电场,变化的磁场是产生电场的漩涡源; 第三方程:0=•∇B磁场不可能由通量源产生;第四方程:t /∂∂+=⨯∇D J H传导电流和变化的电场产生磁场,传导电流和位移电流是产生磁场的漩涡源。
2什么是静态场的边值问题?用文字叙述第一类、第二类及第三类边值问题。
3简述静电场唯一性定理。
答:在场域V 的边界S 上给定ϕ 或nϕ∂∂的值,则泊松方程或拉普拉斯方程在场域V 内具有唯一解。
4什么是散度定理(或高斯定理)?它的意义是什么?答:散度定理是矢量场A 穿过空间任一闭合曲面S 的通量等于该矢量的散度在曲面S 所包围体积V 内的体积分,即:VA ds AdV =∇⎰⎰;意义:可以表征空间各点矢量场发散的强弱程度:0divA >时表示有源,0divA <时表示有沟,三、应用计算题(每题10分,共60分)1、 已知23x y z A e e e =+−,5y z B e e =−+,222x y z C e x e x e y z =++(10分) 1) 求A B − (2) 2) 求A B ⋅ (2) 3) 求θAB (2) 4) 求A B ⨯ (2) 5) 求C ∇⨯ (2) 答案: 1) 7466=+−=x y z e e e2) =−−=−103133)2.32132.95rad ︒⎛===== ⎝ 4)5215135=−−+−=−−−z y x x x y z e e e e e e e5)()2222442⎛⎫∂∂∂=++⨯++ ⎪∂∂∂⎝⎭=+=+x y z x y z z x x ze e e e x e x e y z xy z xe yze yze xe2、 一个点电荷q 与无限大导体平面距离为d ,如果把它移到无穷远处,需要做多少功(10分)(提示:公式304q E R R πε=、e W qU =,其中U 为电位差)见习题册3.21答案:q '=-q q dox-d如图所示,像电荷, q q x x ''=−=−。
淮海工学院10 - 11 学年第 2 学期电磁场与电磁波期末试卷(A闭卷)答案及评分标准1.任一矢量A的旋度的散度一定等于零。
(√)2.任一无旋场一定可以表示为一个标量场的梯度。
(√)3.在两种介质形成的边界上,磁通密度的法向分量是不连续的。
(×)4.恒定电流场是一个无散场。
(√)5.电磁波的波长描述相位随空间的变化特性。
(√)6.在两介质边界上,若不存在自由电荷,电通密度的法向分量总是连续的。
(√)7.对任意频率的电磁波,海水均可视为良导体。
(×)8.全天候雷达使用的是线极化电磁波。
(×)9.均匀平面波在导电媒质中传播时,电磁场的振幅将随着传播距离的增加而按指数规律衰减。
(√)10.不仅电流可以产生磁场,变化的电场也可以产生磁场。
(√)二、单项选择题(本大题共10小题,每题3分,共30分)1.设点电荷位于金属直角劈上方,如图所示,则镜像电荷和其所在的位置为[ A ]。
A、-q(-1,2,0);q(-1,-2,0) ;-q(1,-2,0)B、q(-1,2,0);q(-1,-2,0); q(1,-2,0)C、q(-1,2,0);-q(-1,-2,0); q(1,-2,0);D、-q(-1,2,0);q(-1,-2,0); q(1,-2,0)。
2.用镜像法求解静电场边值问题时,判断镜像电荷设置是否正确的依据是[ C ]。
A、镜像电荷的位置是否与原电荷对称;B、镜像电荷是否与原电荷等值异号;C、待求区域内的电位函数所满足的方程与边界条件是否保持不变;D、镜像电荷的数量是否等于原电荷的数量。
3.已知真空中均匀平面波的电场强度复矢量为2π()120 (V/m)j zE z e eπ-=x则其磁场强度的复矢量为[ A ]A、2π=(/)j zyH e e A m-;B、2π=(/)j zyH e e A m;C、2π=(/)j zxH e e A m-;D、2π=-(/)j zyH e e A m-4.空气(介电常数为10εε=)与电介质(介电常数为204εε=)的分界面是0z=的平面。
密南京信息工程大学试卷2020-2021 学年 第 2 学期 大学物理 I (1) 期末试卷(B)本试卷共 7 页;考试时间 120 分钟;出卷时间 2021 年 6 月题号一 二 三 四 五 六 七 八总分得分评阅人一、选择题 (每小题 2 分,共 30 分) (注:请将选择题答案填入下表中)题号1 2 3 4 5678910答案题号1112131415答案1. 一质点沿直线运动,运动方程为 x =6t 2-2t 3 (SI 制) ,则当 t = 2s 时,质点的速度是()A. 0B. 12m/sC. 4 m/sD. 6 m/s2. 一个质点在做圆周运动时,则有()A. 切向加速度大小一定改变,法向加速度方向一定改变B. 切向加速度大小可能不变,法向加速度方向一定改变C. 切向加速度大小可能不变,法向加速度方向不变D. 切向加速度大小一定改变,法向加速度方向不变3. 如图所示,质量相同的物块 A 、B 用轻弹簧连接后,再用细绳悬吊着,当系统平衡后,突然将细绳剪断,则剪断后瞬间()姓名:学院、专业:学号:任课教师:封线A.A、B 的加速度大小均为gB. A、B 的加速度大小均为零C. A 的加速度大小为2g,B 的加速度大小为零D. 无法确定4.如下图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC,AB 段为四分之一圆弧,半径为R,水平放置的BC 段长为R。
一个物块质量为m,与轨道的动摩擦因数为μ,它由轨道顶端A 从静止开始下滑,恰好运动到C 端停止,物块在AB 段克服摩擦力做功为( )A. μm g RB. m g RC. μm g ∙ πRD. (1-μ) m g R25.小车静止在光滑水平面上,车长5 米,质量为M,质量为m 的人站在小车左端。
已知M=4m,当人从小车的左端走到右端的过程中,人相对于地面移动的距离是( )A. 1.25 米B. 4 米C. 1 米D.2.5 米6.如下图所示,一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m1 和m2 的物体(m1< m2),且绳子与滑轮之间无相对滑动。
精品文档淮海工学院10 - 11 学年第 2 学期电磁场与电磁波期末试卷(B闭卷)答案及评分标准一、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)1.导体或介质所受到的静电力可以由能量的空间变化率计算得出。
(√)2.在恒定电流场中,电流密度通过任一闭合面的通量一定为零。
(√)3.均匀导体中没有净电荷,在导体面上,也没有电荷分布。
(×)4. 标量场梯度的方向沿其等值面的切线方向。
(×)5.在理想导电体的表面上电场强度的切向分量等于零。
(√)6.在无限大理想介质中传播的平面电磁波不衰减。
(√)7.复能流密度矢量的实部代表能量的流动,虚部代表能量交换。
(√)8.平面波的频率是由波源决定的。
(√)9.用单站雷达可以发现隐形飞机。
(×)10.地面雷达存在低空盲区。
(√)二、单项选择题(本大题共10小题,每题3分,共30分)1.一个点电荷q位于一无限宽和厚的导电板上方(0,0,d)点,如图1所示,则求解上半空间p(x,y,z)点的电场时,导体板上的感应电荷可用位于[ B ]的像电荷q-代替。
A、(0,0,-z);B、(0,0,-d );C、(x,y,-z);D、(x,y,-d)。
2.设在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为j(34e)e kzx yE e E-=-则以下说法正确的是[ A ] 。
A、此电磁波沿z轴正向传播;B、该电磁波为椭圆极化波;C、该电磁波沿z轴方向衰减;D 、该电磁波为右旋椭圆极化波。
3.当平面波在介质中传播时,其传播特性与比值σωε有关。
此比值实际上反映了[ A ] 。
A、介质中传导电流与位移电流的幅度之比;B、复介电常数的实部与虚部之比;C、电场能量密度与磁场能量密度之比;D、介质中位移电流与传导电流的幅度之比。
4.已知一电磁波电场强度复矢量表达式为由此可知它的极化特性为[ C ] 。
A、线极化;B、左旋椭圆极化;C、右旋圆极化;D、右旋椭圆极化。
题目全是刘超写的〜超哥好辛苦〜〜灰常感谢〜〜打字是黄X与黄XX〜〜记住他们的名字吧〜〜〜CHI EMC的基本概念1电磁骚扰:任何可能引起装置,设备或系统性能降低,或者对有生命无生命的物质产生损坏作用的电磁现象。
2电磁干扰:由电磁骚扰引起的设备,传输通道或系统性能的下降。
3电磁兼容(EMC):设备或者系统在其电磁环境中能正常工作并且不对环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
4电磁骚扰发射:从骚扰源自外发出的电磁骚扰能量的现象。
它只是引起电磁骚扰的原因。
5电磁敏感性:在存在电磁骚扰的情况下,设备,分系统或系统不能避免性能降低的能力。
6抗扰度:设备,分系统或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。
7 EMC设计的思路:从分析形成电磁干扰后果的基本要素出发。
第_,电磁骚扰源;第二,耦合途径;第三,敏感设备victim8电磁兼容预测:指在设计阶段通过计算的方法对电气电子元件,设备乃至整个系统的电磁兼容特性进行分析。
9计算机外界干扰的来源主要有哪些?1.射频干扰:大功率的无线电发射设备、高频大电流设备或射频理疗设备等。
2.工频电源干扰:电压的大幅波动或冲击性电流沿着电源线进入计算机系统,如尖峰干扰脉冲、工业火花。
3.静电干扰:是造成计算机中大规模集成电路损坏的主要原因。
4.雷电脉冲干扰:雷电脉冲形成的过电压通过各种线路侵入到计算机系统中10电磁环境的有害影响主要表现有哪些?1 .接收机等敏感设备性能降低;2.机电设备、电子线路、元器件等误动作;3.烧毁或击穿元器件;4.电爆装置、易燃材料等意外触发或点燃等11自然骚扰源的种类有哪些?(1)电子噪声源:热噪声,散弹噪声,分配噪声,1/f噪声和天线噪声等。
(2)天电噪声(3)地球外噪声(4)沉积静电等其他自然噪声。
12人为骚扰源的种类有哪些?1.连续波骚扰源发射机:所产生的电磁骚扰包括有意信号发射、谐波发射信号以及乱真发射信号本机振荡器交流声:是由进入系统的周期性低频信号所引起的连续波骚扰。
南京信息工程大学电磁场与电磁波期末考试试卷
一、填空题(每题8分,共40分)
1、在国际单位制中,电场强度的单位是________;电通量密度的单位是___________;磁场强度的单位是____________;磁感应强度的单位是___________;真空中介电常数的单位是____________。
2、静电场E和电位Ψ的关系是E=_____________。
E的方向是从电位_______处指向电位______处。
3、位移电流与传导电流不同,它与电荷___________无关。
只要电场随__________变化,就会有位移电流;而且频率越高,位移电流密度___________。
位移电流存在于____________和一切___________中。
4、在两种媒质分界面的两侧,电场E的切向分量
E1t-E2t=________;而磁场B的法向分量B1n-B2n=_________;电流密度J的法向分量J1n-J2n=___________。
5、沿Z轴传播的平面电磁波的复数表示式为:E_____________________,
H____________________。
二、计算题(题,共60分)
1、(15分)在真空中,有一均匀带电的长度为L的细杆,其电荷线密度为τ。
求在其横坐标延长线上距杆端为d的一点P处的电场强度EP。
2、(10分)已知某同轴电容器的内导体半径为a,外导体的内半径为c,在a﹤r﹤b (b﹤c)部分填充电容率为ε的电介质,求其单位长度上的电容。
3、(10分)一根长直螺线管,其长度L=1、0米,截面积S=10厘米2,匝数N1=1000匝。
在其中段密绕一个匝数N2=20匝的短线圈,请计算这两个线圈的互感M。
4、(10分)某回路由两个半径分别为R和r的半圆形导体与两段直导体组成,其中通有电流I。
求中心点O处的磁感应强度B。
5、电场强度为EaY37、7COS(6108t2Z)伏/米的电磁波在自由空间传播。
问:该波是不是均匀平面波?并请说明其传播方向。
求:(1)波阻抗; (2)相位常数; (3)波长; (4)相速; (5)H的大小和方向;(6)坡印廷矢量。