《电磁场与电磁波》复习题

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1、一、名词解释通量、散度、高斯散度定理环量、旋度、斯托克斯定理亥姆霍兹定理库伦定律安培定律法拉第电磁感应定律电场力、磁场力、洛仑兹力电偶极子、磁偶极子传导电流、位移电流全电流定律、电流连续性方程电介质的极化、极化矢量磁介质的磁化、磁化矢量介质中的三个物态方程滞后位静态场静电场、恒定电场、恒定磁场静电场的位函数满足的泊松方程、拉普拉斯方程对偶定理、叠加原理、唯一性定理镜像法、分离变量法、有限差分法电磁波、平面电磁波、均匀平面电磁波电磁波的极化损耗正切正常色散介质、非正常色散介质相速、群速波阻抗、传播矢量色散介质、耗散介质趋肤效应、趋肤深度全反射、全折

2、射二、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？2.写出直角坐标系下的散度、旋度和梯度公式3.亥姆霍兹定理的描述及其物理意义是什么？4.分别叙述麦克斯韦方程组微分形式的物理意义5.解释坡印廷矢量及其物理意义、坡印廷定理及其物理意义6.举例说明电磁波的极化的工程应用7.说明两个理想介质的分界面上电磁波满足的边界条件。8.说明理想介质和理想导体的分界面上电磁波满足的边界条件。9.写出自由空间中电波的亥姆霍兹方程和磁波的亥姆霍兹方程10.说明自由空间中均匀平面电磁波的传播特性11.说明平面电磁波在非理想介质中的传播特性12.试论述介

3、质在不同损耗正切取值时的特性13.说明线极化波、圆极化波、椭圆极化波14.说明复数折射率的实部/虚部对电磁波传播的影响15.试论述介质的色散带来电磁波传播和电磁波接收的影响，在通信系统中一般采取哪些有效的措施1.试论述趋肤效应在高速或高频电路板设计中的电路布线、器件选择、板层设计中的应用2.定性叙述电磁波在介质分界面上的反射和折射时，电磁波的幅度、相位和极化状态和方向变化关系一个矢量场一般是需要采用矢量函数描述，要用一个标量函数描述这个矢量场的条件是什么？电磁场中的应用举例3.电磁波在导电介质中的穿透性与什么有关，呈现什么样的特性？4.自由空间中

4、麦克斯韦方程组5.为什么电场总是与理想导体表面相正交，磁场总是与理想导体表面相切？三、计算题1.2、1.8、1.162.7、2.11、2.13、2.153.1、3.7、3.9、3.184.16.4、6.9、6.10、6.187.4、7.10、7.12、7.149.9、9.10一、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．散度在直角坐标系散度在圆柱坐标系▲3，矢量函数的环量定义；旋度的定义；二者的关系；旋度的物理意义：最大环量

5、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▲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cosα、cosβ、cosγ写出直角坐标系中单位矢量的表达式▲7．直角坐标系下方向导数的数学表达式；梯度▲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.;2.;3.;4.其物理描

6、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.;2.;3.;4.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；其物理意义电磁能量在空间的能流密度；

7、表达式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▲14．折射率的定义是；折射率与波速和相对介电常数之间的关系分别为,▲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

8、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，