2010工程电磁场a卷

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1、华侨大学2009~2010学年第二学期《工程电磁场》课程考试试题(A)考试形式:闭卷(120分钟)考试日期:2010.6.22院系:班级:姓名:学号:注:所有解答写在答题纸上一、填空题(每空1分,共20分)1、描述物质材料电磁性能的三个宏观电磁参数为:,和。2、电准静态场中,麦克斯韦方程组的微分形式表示为,,和。3、真空中半径为的圆球形空间内,分布有体密度为的均匀电荷,则圆球内任一点的电场强度=;圆球外任一点的电场强度=。4、恒定磁场中磁矢位与磁感应强度的关系是,满足的泊松方程是,的散度是。5、导电媒质中,

2、自由电荷体密度随时间衰减的过程称为。涡流将使导电媒质中的场量趋于表面分布,且沿其纵深方向衰减,这一现象称为。6、感应电场是由产生的,而库仑电场是由产生的,其电场强度沿任意一闭合曲线的积分为,所以其电力线是。7、两个载流线圈的自感分别为和,互感为,分别通有电流和,则该系统的自有能为             ,互有能为             。二、计算题(80分)1、如图1所示半径为a的传输线平行于地面,传输线轴心对地高度为h,对地电位为。试求:(1)大地上方传输线的电场;(2)场域最大电场场强的位置及其数值

3、。(15分)2、求图2所示深度为d的平行板电容器的电容。(平行板电容器面积)(10分)图1图23、球形电容器的内外半径分别为和,中间的非理想介质的电导率为。若在内外导体间加电压,设外导体电位为零。求(1)泄漏电流密度和电场强度;(2)电容器的漏电导;(3)电容器的功率损耗。(15分)1、一矩形线框(匝数为N)置于一无限长直载流导线(半径为R)的近旁,如图4所示,线框边与导线轴线平行。试求:(1)长直载流导线与线框间的互感M;(2)若线框中顺时针方向流过电流,试计算线框各边所受的作用力(在图中表明力的假定正方

4、向),并求该线框所受的合力。(10分)2、一长直流导线平行于一无限大铁板,相距为h,通过的电流方向如图5所示,求:(1)铁板表面任意点处的磁感应强度(2)铁板内任意点处的磁场强度。(10分)图4图53、已知在某一理想电介质(参数为)中的位移电流密度为。求(1)该媒质中的和;(2)该媒质中的和。(10分)4、已知自由空间中的电磁波的两个场分量表达式为,式中,求(1)瞬时坡印廷矢量;(2)平均坡印廷矢量;(3)流入图6示的平行六面体(长为1m,横截面积为0.25)中的净瞬时功率。(10分)图6华侨大学2009~

5、2010学年第二学期《工程电磁场》课程考试答案(A)一、填空题(20分)1、介电常数,电导率,磁导率2、,,,3、,4、,,5、电荷的驰豫过程,集肤效应6、变化的磁场。电荷,零,从正电荷出发,终止于负电荷。7、,二、计算题(80分)1、解:(1)首先,由电轴法确定电轴的位置,得····e0P(x,y)yr1r2Aoxe0D图同半径圆柱体电轴法haahbb-t+t·大地上方任意场点P处的电位为(5分)由传输线表面点A的电位U0,得=>大地上方任意场点P处的电位为(5分)(2)显然,最大场强将出现在导线相距地面

6、最近处,即点A处,有(5分)2、解:令两极板分别带有电量为+Q和-Q,介质的场强为,介质的场强为则有2分根据分界面衔接条件有,=4分4分3、解:5分(1),4分(2)2分(3),或者3分4、解:(1),其中为无限长直流导线在矩形线框中产生的磁链所以5分(2),方向水平向左1分,方向水平向右1分,方向垂直向上1分,方向垂直向下1分,方向水平向左。1分5、解:应用镜像法,如下图所示。4分(1)3分(2)3分6、解:(1)由得3分2分(2)由得3分由2分7、解:(1)由得2分(2)2分2分(3)其中和分别z=0和

7、z=1m的截面所以4分

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