9.1.6理想介质中的均匀平面波+-+均匀平面波传播特性
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第一章1.什么是矢量场的通量?通量的值为正、负或0分别表示什么意义?解答:矢量场F 穿出闭合曲面S 的通量为:dS e F dS F sn s ⎰⎰==··ψ 当⎰>s dS F 0·时,表示穿出闭合曲面S 的通量多于进入的通量,此时闭合曲面内必有发出矢量线的源,成为正通量源。
当⎰<s dS F 0·时,表示穿出闭合曲面S 的通量少于进入的通量,此时闭合曲面内必有汇集矢量线的源,成为负通量源。
当⎰=sdS F 0·时,表示穿出闭合曲面S 的通量等于进入的通量,此时闭合曲面内正通量源与负通量源的代数和为0,或者闭合面内无通量源。
2.什么是散度定理?它的意义是什么?解答:矢量分析中的一个重要定理:⎰⎰⋅=⋅∇v sdS FdV F 称为散度(高斯)定理。
意义:矢量场F 的散度F ⋅∇在体积V 上的体积分等于矢量场F 在限定该体积的闭合面S 上的面积分,是矢量的散度的体积分与该矢量的闭合曲面积分之间的一个变换关系。
3.什么是矢量场的环流?环流的值为正、负或0分别表示什么意义?解答:矢量场F 沿场中的一条闭合回路C 的曲线积分,⎰⋅=Γc dl F ,称为矢量场F 沿闭合路径C 的环流。
⎰>⋅c dl F 0或⎰<⋅cdl F 0,表示场中有产生该矢量的源,称为漩涡源。
⎰=⋅cdl F 0,表示场中没有产生该矢量场的源。
4.什么是斯托克斯定理?它的意义是什么? 斯托克斯定理能用于闭合曲面吗?解答:在矢量场F 所在的空间中,对于任一以曲线C 为周界的曲面S ,存在如下重要关系式: ⎰⎰⋅=⋅⨯∇s cdl F dS F ,称为斯托克斯定理。
意义:矢量场F 的旋度F ⨯∇在曲面S 上的面积分等于矢量场F 在限定曲面的闭合曲线C 上的线积分,是矢量旋度的曲面积分与该矢量沿闭合曲线积分之间的一个变换关系。
能用于闭合曲面。
5.无旋场和无散场的区别是什么?解答:无旋场F 的旋度处处为0,即0≡⨯∇F ,它是由散度源所产生的,它总可以表示为某一标量场的梯度,即()0=∇⨯∇u 。
电子科技大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:813 电磁场与电磁波注:所有答案必须写在答题纸上,做在试卷或草稿纸上无效。
一、填空题(每空1分,共20分)1. 在磁导率为μ的均匀介质中,已知恒定(稳恒)磁场的磁感应强度为B ,则介质中的电流体密度J 可以表示成 ,磁化电流体密度M J 可以表示成 。
2. 电荷的定向运动形成电流,当电荷密度ρ满足0=∂∂tρ时,电流密度J 应满足 ,此时电流线的形状应为 。
3. 某线极化波由空气中斜入射到与理想介质(03εε=、0μμ=、0σ=)的分界平面上。
如要使反射波振幅为零,则入射波的极化方式是 、入射角i θ= 。
4. 麦克斯韦通过数学的方法引入 ,从而建立了完整的麦克斯韦方程组。
5. 时变电磁场可以用矢量位A 和标量位ϕ来描述,但是位函数一般是不唯一的,如要得到唯一确定的位函数,可以规定 。
6. 均匀平面波在某一均匀媒质中传播,其电磁波的电场强度E 与磁场强度H 不同相位,则这种媒质是 。
7. 若两个同频率、同方向传播、极化方向互相垂直的线极化波的合成波为圆极化波,则它们的振幅___________、相位差为 ______________;如果两个波的合成波为纯驻波,则它们的传播方向 、且极化方向 。
8. 在理想导体表面上, 矢量总是平行于导体表面, 矢量总是垂直于导体表面。
9. 均匀平面电磁波由空气中垂直入射到与无损耗介质(02.25εε=、0μμ=、0σ=)的分界平面上时,反射系数Γ= ,折射(透射)系数 τ= 。
10.自由空间中位于r '处的源(ρ或J )在t 时刻发生变化,此变化将在 时刻影响到r 处的位函数(ϕ或A )。
11.横截面尺寸为25mm 20mm a b ⨯=⨯的矩形波导中填充介质为空气,能传输的电磁波的最低频率为 Hz ;若要实现单模传输,则电磁波的最高工作频率为 Hz 。
二、判断题,正确的划“√”,错误的划“×”(每题1分,共10分)1. 方程ρ=⋅∇D 表明,电位移矢量D 只与自由电荷有关,而与极化电荷无关,即D 与电介质无关。
2016年《电磁场与电磁波》复习题一、选择题1.已知矢量()()()2222x y z E e x axz e xy by e z z czx xyz =++++-+-,试确定常数a 、b 、c ,使E 为无源场【 】。
A .2,1,2a b c ===-B .2,1,2a b c =-==-C .2,1,2a b c ==-=-D .2,1,2a b c ===2.在两种媒质的分界面上,设n e 和t e 分别为界面的切向和法向,则电场1E 和2E 满足的关系式为___________。
【 】A 12()0n e E E ⨯-=B 12()0n e E E ∙-=C 12()0t e E E ∙-=D 12()0t eE E ⨯-=3. 在圆柱坐标系中,三个相互正交的坐标单位矢量为e ρ、e φ、z e ,其中为常矢量单位矢量为【 】。
A .e ρB .e φC .z eD .都不是4. 已知()()22222/x y z E e xyz y e x z xy e x y V m=-+-+,则点()2,3,1P -处E ∇的值为【 】。
A .-10B .5C .10D .-55.同轴线的内导体半径为1r ,外导体的内半径为2r ,内外导体间填充介电常数为0r εεε==的均匀电介质,则同轴线单位长度的电容C 为_________。
【 】 A 122ln(/)r r πε B 212ln(/)r r πε C 122ln(/)r r r πε D 212ln(/)r r r πε 6.已知标量函数2u x yz =,则u在点(2,3,1)处沿指定方向3/504/505/50l x y z e e e e =++的方向导数为【 】。
A .100/ B .112/ C .56/ D .224/7. 一般导电媒质的电导率σ,介电常数ε和电磁波角频率ω之间满足【 】。
A .()/1σωε>>B .()/1σωε<<C .()/1σωε=D .()/1σωε≈ 8.坡印廷矢量S E H =⨯,它的方向表示____方向,大小表示___。
I 4丿2016年《电磁场与电磁波》复习题 一、选择题.「― i2 2 21•已知矢量 E 二 e x x •axzi 、e y xy •by k e z Z -z • czx 「2xyz ,试确定常数 a 、b 、C .二 / 1D .匚 / [⑺「18. _____________________________________ 坡印廷矢量8 = E H ,它的方向表示 方向,大小表示 _______________________________________ 。
【】 A 电场 通过与能量流动方向相垂直的单位面积的能量 B 磁场 通过与能量流动方向相垂直的单位面积的功率C 能流 单位时间内通过与能量流动方向相垂直的单位面积的能量D 电磁场单位时间内通过与能量流动方向相垂直的单位面积的能量9. 均匀平面波在不同媒质分界面上的反射系数 -和透射系数•满足【 】。
A. . B . 1 】 C . = 1 •丨 D . ::丨 10. 已知 E =连 2xyz - y 2 £ x 2z - 2xy ^z x 2y (V/m),则点 P 2,3, T 处 ' E 的值为【 】。
A . -5B . 5C . 10D . -1011. 海水的电导率-为68/m ,相对电容率 十为18二,当电磁波的频率 f 等于1GHz 时海水 的等效复介电常数为 __________ 。
【 】 A 9.55 10 "-j5 10 4F/m B 1.5 10,0-j9.55 10,°F/m C 5 10"-j9.55 1040F/mD 9.55 10“-j1.5 1040 F/m12. 均匀平面波 E(z,t) =elE m COS (㈢t —kz )+l y E m S in 3t —kz+二 的极化方式是【使E 为无源场【】。
a = 2,b 1,c - -2a = 2,b - -1,c - -22. 在两种媒质的分界面上,设 式为 __________ A & (百—百 C 却乂百一圭3. 在圆柱坐标系中,三个相互正交的坐标单位矢量为 为【A . e.?4. 已知 值为【 A . -105. 同轴线的内导体半径为的均匀电介质,则同轴线单位长度的电容 C . 】。