自测试题 12Word下载.docx
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5、损耗媒质的本征阻抗为______(①实数,②复数),表明损耗媒质中电场与磁
场在空间同一位置存在着______,损耗媒质中不同频率的波其相速度_____
,因此损耗媒质又称为_________。
6、矩形波导中TEmn模的传播常数γ=_______,截止频率fc=_______。
矩形波导
(a>
b)中,其截止频率最低的模式为_________,称为矩形波导的_________,
相应的截止波长为___________。
7、均匀无耗传输线的输入阻抗Zin=_________。
当终端短路时输入阻抗为Zins=
_________,当终端开路时输入阻抗Zino=_________。
二、计算
1、(20分)一圆极化波垂直入射到位于z=0的理想导体表面上,其电场强度为
.
求:
(1)反射波的电场;
(2)确定入射波和反射波的极化形式;
(3)导体表面的感应电流密度;
(4)合成波总的电场瞬时值表示式。
2、(20分)有一内充空气,尺寸为a×
b(b<
a<
2b)的矩形波导,以主模工作在3GHz的
频率上。
若要求工作频率至少高于主模截止频率的20%和至少低于次高模截止频
率的20%。
(1)试给出a和b的典型设计;
(2)按照设计,计算在工作频率时的相速度vp,波导波长λg及波阻抗。
3、(15分)一特性阻抗为500Ω的无损耗传输线,测得其终端短路时的输入阻抗为
Zin=j250Ω,则该传输线的最短长度为多少波长?
4、(20分)纯水的相对介电常数为80。
(1)确定平行极化波的布儒斯特角θb及对应的折射角。
(2)若一垂直极化波的平面波自空气以θb角入射至水面,求反射系数和透射系
数。
自测题A类答案:
一.填空
3.Z,3×
109,ex方向的线极化,
4.η(媒质的本征阻抗),en=E0×
H0
5.复数,相位差,不同,色散媒质
二.计算
1.
(1)
(2)入射波为左旋圆极化波,反射波为右旋圆极化波
(3)
(4)
2.
(1)
(2)取a=0.07m,得
3.
4.
(1)
(2)
自测题二1.B
2.D
3.C
4.D
5.A
一、选择题(每题只能选择一个答案,每题2分,共10分)
1、以下关于时变电磁场的叙述中,正确的是_____b__。
A
电场是无旋场
B
电场和磁场相互激发
C
电场与磁场无关
D磁场是有源场
2、用镜像法求解电场边值问题时,判断镜像电荷的选取是否正确的根据是__d______。
A镜像电荷是否对称
B电位Φ所满足的方程是否改变
C边界条件是否保持不变
D同时选择B和C
3、介电常数为ε的介质区域V中,静电荷的体密度为ρ,已知这些电荷产生的电场
为E=E(x,y,z),设D=εE,下面表达式中成立的是____c__。
4、导电媒质中恒定电场满足的边界条件是____d_____。
D
同时选择B和C
5、两个相互平行的导体平板构成一个电容器,其电容与___a____无关。
A导体板上的电荷
B平板间的介质
导体板的几何形状
两个导体板的相对位置
二、填空题(每空1分,共20分)
1、理想介质分界面两侧电场强度E满足的关系是____________,电位移矢量D满足
的关系是______________。
2、已知介质中有恒定电流分布J,则介质中磁场强度H与J的关系为___________,磁
感应强度B的散度为______________。
3、已知体积为V的介质的磁导率为μ,其中的恒定电流J分布在空间形成磁场分布B
和H,则空间的静磁能量密度为______,空间的总静磁能______________。
4、在损耗媒质中,均匀平面波电场矢量E与磁场矢量H的方向互相_______,相位
________。
5、两个同频率、同方向传播,极化方向相互垂直的直线极化波的合成波为圆极化
波,则它们的振幅___________,相位差为___________。
6、设海水的衰减常数为α,则电磁波在海水中穿透深度为_________,在此深度上
电场的振幅将变为进入海水前的_______倍。
7、平面波斜入射在介质界面时(μ1=μ2=μ0),若ε1=4ε0,ε2=ε0,入射
角θ=_______时发生全反射;
若ε1=3ε0,ε2=ε0,入射角θ=______时不存
在反射波。
8、均匀平面波垂直入射到理想导体表面上,入射波电场振幅与反射波电场振幅和相
位的关系分别是______________和_______________。
9、
介电常数为
的介质中,
_____________,
______________。
10、自由空间中时变电磁场满足的波动方程为_______________,这个方程在正弦电
磁场的情况下可变为_______________。
三、(15分)同心导体球形电容器内球半径为a,外球半径为b,厚度可以忽略。
内、外球之间的下半部分填充介电常数为ε的电介质,内球带电荷Q,如题图
2-1所示。
试求:
(1)空间的场强分场;
(2)空间的电位分布;
(3)电容器的电容;
(4)系统的静电能量。
四、(15分)无限长细导线垂直穿过介质与空气的分界面,
其中载有电流I,附近有一共面的矩形导线框,如题图
2-2所示。
(1)求电流I在空间产生的磁场H和B;
(2)求出系统的互感。
五、(20分)已知介电常数和磁导率分别为ε和μ的介质中
传播的均匀平面波电场为(题图2-2)
E=
电磁波的频率为f。
(1)写出电磁波的相速Vp和波长λ;
(2)求电磁波的磁场强度H;
(3)求电磁波的能量密度W;
(4)求电磁波的能流密度S。
六、(20分)平面波
入射到位于z=0处的无限大理想导体平面上,求:
(1)反射波电场;
(2)射波与反射波的合成波;
(3)在距离导体板λ/2和1个λ的地方,合成波的电场强度。
自测题二答案
一、选择题
1.B
二、填空题
4.垂直,不同
5.相同,±
π/2
6.1/α,1/e
7.30°
,30°
8.相等,相差π
9.ρ/ε,ρ,
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