华北电力大学2015-2016 第二学期工程电磁场期末考试试卷B
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华北电力大学2015-2016学年第二学期期末考试试卷(B)
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 3 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7
0104-⨯=πμ H/m 。
一、填空题（40分，每空2分）
1. 在半径为a 的导体球的表面上，均匀分布有q 的电荷，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、在不同电介质分界面处电场强度满足的分界面条件为___________，电位移矢量满足的分界面条件为______________。
3、理想导体表面电场强度切线分量为______________，理想导体表面磁感应强度法线分量为______________。
4、自由空间中某电偶极子天线位于坐标原点，工作频率900GHz ，在点(0, 10 m, 0)处的电场强度振幅为10 V/m, 则点(0, 20 m, 0)的电场强度振幅为________，磁场强度振幅为________。
5、在电介质表面，其极化面电荷密度可以写成n P P e σ=∙ ，则其中的P
是指____
____，n e
的约定方向是_____________。
6、对于恒定磁场的矢量磁位A
，库伦规范为_______________；对于动态矢量位，洛仑兹规范为_____________。
7、一同轴电缆，若单独增加其内导体的半径：则该同轴电缆的单位长度的内电
感__________，单位长度的外电感_____________。
（请填“增大”、“减小”或“不变” ）
8、某导电媒质中，一沿+y (单位为m)方向传播的均匀平面电磁波的磁场强度的
表达式为()2008
2sin 610200 y z H e
t y e π-=⨯- V/m ，则该电磁波对应的衰减常
数（系数）为___________，透入深度为_____________。
9、自由空间中两个同性的点电荷，在相互远离过程中，电场力做______功（请
填“正”或“负” ）；整个系统的电场能______。
（请填“增加”或“减小”）10、应用镜像法求解静电场边值问题的理论依据是_________________。
在用镜
像法求解静电场边值问题时，____________在求解区域内部放置镜像电荷（请填“可以”或“不可以”）。
二、计算题（共计60分）
1、（15分）真空中一金属球壳，不接地，半径为a=12cm，在距金属球壳球心d=36cm处有一点电荷7
1210C
=⨯，如图所示，P点在球壳球心和点电荷的连
q-
线上，试求：
（1）镜像电荷的个数和大小；（5分）
（2）镜像电荷的布置位置；（5分）
（3）P点的电位；（5分）
2、（15分）一半径为a、电导率为γ的无限长圆截面均匀直导线，通以恒定电流I0。
试求：
1）导线中的电流密度；（3分）
2）导线中的电场强度；（3分）
3）导线中的电功率密度；（3分）
4）导线单位长度的电压；（3分）
5）导线单位长度的电阻。
（3分）
3、（15分）在磁导率为μ1的媒质1中放置一个载流直导线，电流为I，距媒质分界面的距离为h，媒质2中的磁导率为μ2，且μ1=μ0，μ2=10μ0，试求：1）采用镜像法求解上半空间(x>0)磁场时所采用的镜像电流的位置和大小；（5分）；
2）采用镜像法求解下半空间(x<0)磁场时所采用的镜像电流的位置和大小；（5分）；
3）该载流导线受到的磁场力。
（5分）。
2
4、（15分）针对麦克斯韦方程组和媒质的辅助方程（本构方程）：
1）写出麦克斯韦方程组的微分形式；（8分）
2）解释麦克斯韦方程组的物理含义；（4分）
3）写出描述媒质电磁特性的辅助方程（本构方程）。
（3分）。
