5電磁場與傳輸理論A總復(fù)習(xí)

1、電磁場與傳輸理論 A總復(fù)習(xí)答疑時間：2015.01.10 （周六）10:30-11:30;答疑地點：仙林教 3-212A. 考試范圍：第1 4章，第5章前3節(jié)，第6章，第7章前3節(jié)，第8章2, 3, 4節(jié)。B. 基本概念：（40分）一. 題型：1、填空題；（20分）2、 畫圖題一一不僅僅是畫圖。（20分）二. 參考內(nèi)容1、思考題（附錄）和書上的黑體字；2、書上的圖。C .計算與分析（60分，第五、六、七章）1. 時變電磁場（瞬時值和復(fù)振幅）場量的求解：A,*E,D,H,B,Jd4 4 4能量及功率：We,We,Wm,Wm, Pc,S,S,Sav導(dǎo)體表面的面電流密度和面電荷密度2. 均勻平面波（

2、瞬時值和復(fù)振幅）傳播方向的判斷，極化的判斷參數(shù)的計算：f，T，pZy： C的公式不要記）場量的求解：E,D,H ,B,Jd能量及功率：We，W4，Wm，Wm，Pc，S,S,Sav導(dǎo)體表面的面電流密度和面電荷密度3. 垂直入射已知入射波、或反射波、或折射波、或合成波，求其它的波以及面電流和面電荷或 坡印亭矢量4. 矩形波導(dǎo)模式的判斷；傳播模式的判斷；傳播模式的傳播參數(shù)的計算 相關(guān)的例題習(xí)題：第 3 章 例題 ，例題 ，例題 ;習(xí)題 3.1，3.11，3.18，3.21，3.34第4章習(xí)題4.14第 5 章 例題 ，例題 ;習(xí)題 5.1，5.2，5.3，5.4，5.12，5.13，5.14第 6

3、章 例題 ，例題 ,例題 ;習(xí)題 6.1，6.2，6.3，6.4，6.6，6.12, 6.16，6.18第 7 章 例題 ;習(xí)題 7.8，7.10，.1230%。D .期末總評成績由平時成績和期末考試成績組成，其中平時成績不超過電磁場與電磁波理論思考題（ 本課程提供的復(fù)習(xí)提綱，僅供參考 ）第 1 章思考題1.1 什么是右手法則或右手螺旋法則？ （圖）1.2 若兩個矢量相互垂直，則它們的標(biāo)量積應(yīng)等于什么？矢量積又如何？1.3 若兩個矢量相互平行，則它們的矢量積應(yīng)等于什么？標(biāo)量積又如何？1.4 若兩個非零矢量的標(biāo)量積等于零，則兩個矢量應(yīng)垂直還是平行？1.5 若兩個非零矢量的矢量積等于零，則兩個矢量

4、應(yīng)垂直還是平行？1.6 直角坐標(biāo)系中矢量的標(biāo)量積和矢量積如何計算？1.7 標(biāo)量函數(shù)的梯度的定義是什么？物理意義是什么？ （圖）1.8 什么是通量？什么是環(huán)量？1.9 矢量函數(shù)的散度的定義是什么？物理意義是什么？ （圖）1.10 矢量函數(shù)的旋度的定義是什么？物理意義是什么？ （圖）1.11 什么是拉普拉斯算子？標(biāo)量和矢量的拉普拉斯運算分別是如何定義的？1.12 直角坐標(biāo)系中梯度、散度、旋度和拉普拉斯算子在的表示式是怎樣的？1.13 三個重要的矢量恒等式是怎樣的？1.14 什么是無源場？什么是無旋場？第 2 章思考題2.1 什么是體電荷、面電荷、線電荷和點電荷？他們分別是如何定義的？2.2 什么是

5、電介質(zhì)、磁介質(zhì)和導(dǎo)體或?qū)щ娒劫|(zhì)？2.3 什么是電偶極子？電偶極矩矢量是如何定義的？2.4 什么是相對介電常數(shù)和（絕對）介電常數(shù)？什么是自由空間？2.5 ？什么是線性各向同性的電介質(zhì)？2.6 什么是恒定電流？什么是時變電流？什么是傳導(dǎo)電流？什么是運流電流？2.7 什么是體電流、面電流和線電流？他們分別是如何定義的？2.8 什么是微分形式歐姆定律？2.9 什么是磁偶極子？磁偶極矩矢量是如何定義的？2.10 什么是相對磁導(dǎo)率和（絕對）磁導(dǎo)率？2.11 什么是線性各向同性的磁介質(zhì)？2.12 電磁學(xué)的三大基本實驗定律是哪三個？2.13 穿過任一高斯面的電場強度通量與該閉合曲面所包圍的哪些電荷有關(guān)？2.1

6、4 穿過任一高斯面的電位移通量與該閉合曲面所包圍的哪些電荷有關(guān)？2.15 高斯面上的場矢量與高斯面外的電荷是否有關(guān)？為什么？2.16 磁場強度沿任一閉合回路的環(huán)量與哪些電流有關(guān)？2.17 磁感應(yīng)強度沿任一閉合回路的環(huán)量與哪些電流有關(guān)？2.18 閉合回路上的磁場強度與閉合回路以外的電流是否有關(guān)？為什么？2.19 麥克斯韋的漩渦電場假設(shè)的基本思想是什么？2.20 什么是位移電流？什么是位移電流密度？2.21 什么是全電流？什么是全電流密度？什么是全電流連續(xù)性定律？2.22 為什么說五個基本方程不是獨立的？2.23 什么是電磁場的邊界條件？他們是如何得到的？ （圖）2.24 在不同媒質(zhì)分界面上，永遠(yuǎn)

7、是連續(xù)的是電磁場的哪些分量？2.25 電磁場的哪些分量當(dāng)不存在傳導(dǎo)面電流和自由面電荷時是連續(xù)的？2.26 什么是理想介質(zhì)？什么是理想導(dǎo)體？2.27 邊界條件有哪三種常用形式？他們有什么特點？2.28 在理想導(dǎo)體表面上不存在電磁場的什么分量？2.29 垂直于（平行于）理想導(dǎo)體表面的是電力線還是磁力線？2.30 理想導(dǎo)體表面的面電流密度等于磁場的什么分量？面電荷密度等于電場的什么分量？ 第 3 章思考題3.1 什么是靜電場？如何由是麥克斯韋方程組得到靜電場的基本方程？3.2 靜電場是無源場還是無旋場？3.3 靜電場邊界條件有哪兩種常用形式？他們有什么特點？3.4 在靜電場中的不同電介質(zhì)分界面上，電

8、場強度和電位移的什么分量總是連續(xù)的？3.5 什么是靜電場折射定律？ （圖）3.6 靜電場的什么分量在導(dǎo)體表面總是為零？3.7 導(dǎo)體表面面電荷密度等于電場的什么分量？3.8 在靜電場中，電場強度沿一個開放路徑的線積分與積分路徑是否有關(guān)？為什么？3.9 靜電場中任一點的電位是如何定義的？什么是零電位參考點？3.10 靜電場中任一點的電位是否是唯一的？電場強度是否是唯一的？3.11 什么是等位面？電場強度矢量與等位面有什么關(guān)系？為什么？3.12 電偶極子的電力和等位面是怎樣的？ （圖）3.13 什么是電位的泊松方程和拉普拉斯方程？什么是電場的泊松方程和拉普拉斯方程？3.14 電位的邊界條件是如何得到

9、的？為什么電位在界面上總是連續(xù)？3.15 為什么說導(dǎo)體必為等位體，導(dǎo)體與電介質(zhì)的交界面必為等位面？3.16 靜電場的能量和能量密度是如何計算的？3.17 導(dǎo)體的電容與哪些因素有關(guān)？與導(dǎo)體的電位和所帶的電量是否有關(guān)？3.18 什么是電容器？電容器的電容是如何定義的？3.19 電容器的電容與其電場儲能有什么關(guān)系？3.20 什么是靜電場分布型問題？什么是靜電場的邊值型問題？3.21 靜電場的邊值問題可以分為哪三類？3.22 什么是靜電場唯一性定理？它是如何證明的？3.23 靜電場邊值問題主要解法有哪些？3.24 什么是直接積分法？直接積分法的基本步驟是什么？3.25 直角坐標(biāo)系中一維電位分布的拉普拉

10、斯方程的通解是怎樣的？電荷均勻分布和線性分 布區(qū)域電位的通解各是怎樣的？3.26 圓柱坐標(biāo)系中無源區(qū)域、電荷均勻分布和線性分布區(qū)域三個一維電位分布滿足的二階 微分方程各是怎樣的？電位的通解各是怎樣的？3.27 球面坐標(biāo)系中無源區(qū)域、電荷均勻分布和線性分布區(qū)域三個一維電位分布滿足的二階 微分方程各是怎樣的？電位的通解各是怎樣的？3.28 什么是分離變量法？什么是分離常數(shù)？什么是分離方程？3.29 直角坐標(biāo)系中的分離常數(shù)有哪幾個？直角坐標(biāo)系中的分離方程是怎樣的？3.30 直角坐標(biāo)系中的分離方程的通解與分離常數(shù)有什么關(guān)系？3.31 直角坐標(biāo)系中分離變量法的的兩種常見的二維問題是指什么情況？圖）3.3

11、2 什么是直角坐標(biāo)系中分離變量法的基本問題？怎樣將所求問題分解成基本問題？3.33 如何根據(jù)基本問題的邊界條件選取通解的具體形式？3.34 什么是鏡像法？什么是鏡像電荷？如何確定鏡像電荷？3.35 點電荷關(guān)于無限大導(dǎo)體平面的鏡像電荷是如何確定的？3.36 無限大導(dǎo)體平面上方與其平行的無限長直的均勻線電荷的鏡像是怎樣的？ （圖）3.37 兩個無限大相交理想導(dǎo)體平面之間的夾角滿足什么條件才能采用鏡像法？鏡像電荷的 數(shù)目與夾角有什么關(guān)系？ （圖）3.38 兩個平行的無限大導(dǎo)體平面之間的點電荷的鏡像電荷有多少？ （圖）3.39 接地導(dǎo)體球外的點電荷的鏡像電荷是如何確定的？導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷有什么特點？

12、 （圖）3.40 接地導(dǎo)體球內(nèi)的點電荷的鏡像電荷是如何確定的？導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷有什么特點？ （圖）3.41 多個點電荷和多個導(dǎo)體的鏡像法？ （圖）第 4 章思考題4.1 什么是恒定電流或直流？什么是時變電流或交流？4.2 什么是恒定電場？如何由是麥克斯韋方程組得到恒定電場的基本方程？4.3 恒定電場是無源場還是無旋場？4.4 在電導(dǎo)率不同的導(dǎo)體的分界面上，電場強度和電流密度的什么分量是連續(xù)的？4.5 在不同導(dǎo)體的分界面上電場強度和電流密度的什么分量是不連續(xù)的？4.6 為什么在線性和各向同性的均勻媒質(zhì)中恒定電場中電位總是滿足的拉普拉斯方程？4.7 線性和各向同性的均勻媒質(zhì)中是否存在體電荷？什么

13、情況下，導(dǎo)電媒質(zhì)分界面上的不 存在面電荷？4.8 什么是電流的熱效應(yīng)？恒定電場的功率損耗是如何計算的？4.9 什么是漏電流？什么是漏電導(dǎo)？4.10 什么是靜電比擬法？它有什么用處？4.11 什么是恒定磁場？如何由是麥克斯韋方程組得到恒定磁場的基本方程？4.12 恒定磁場是無源場還是無旋場？4.13 在磁導(dǎo)率不同的磁介質(zhì)的分界面上，磁場強度和磁感應(yīng)強度什么分量是連續(xù)的？4.14 在不同磁介質(zhì)的分界面上磁場強度和磁感應(yīng)強度的什么分量是不連續(xù)的？4.15 什么是恒定磁場折射定律？ （圖）4.16 恒定磁場的矢量磁位是如何定義的？什么是庫侖條件或庫侖規(guī)范？4.17 什么是恒定磁場矢量磁位的泊松方程和拉

14、普拉斯方程？4.18 恒定磁場的能量和能量密度是如何計算的？4.19 什么是導(dǎo)體載流回路的電感？它與哪些因素有關(guān)？4.20 什么是自感？什么是互感？什么是內(nèi)自感？什么是外自感？4.21 導(dǎo)體回路的電感與導(dǎo)體回路的電流是否有關(guān)？4.22 導(dǎo)體載流回路的電感與磁場儲能有什么關(guān)系？第 5 章思考題5.1 什么是時諧電磁場？什么是時諧電磁場的復(fù)振幅和復(fù)振幅矢量？5.2 如何由時變電磁場的基本方程得到時諧電磁場的基本方程（基本方程的復(fù)數(shù)形式）？5.3 如何由時變電磁場的結(jié)構(gòu)方程得到時諧電磁場的結(jié)構(gòu)方程（結(jié)構(gòu)方程的復(fù)數(shù)形式）？5.4 如何由時變電磁場的邊界條件得到時諧電磁場的邊界條件（邊界條件的復(fù)數(shù)形式）

15、？5.5 時諧電磁場邊界條件有哪三種常用形式？他們有什么特點？5.6 在不同媒質(zhì)分界面上，永遠(yuǎn)是連續(xù)的是時諧電磁場的哪個分量？5.7 在理想導(dǎo)體表面上不存在時諧電磁場的什么分量？5.8 垂直于（平行于）理想導(dǎo)體表面的是時諧電磁場的電力線還是磁力線？5.9 理想導(dǎo)體表面的面電流密度（面電荷密度）等于時諧電磁場的什么分量？5.10 什么是導(dǎo)電媒質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)？什么是導(dǎo)電媒質(zhì)的損耗角正切？5.11 時變電磁場的矢量磁位和標(biāo)量電位是如何定義？5.12 什么是洛倫茲條件或洛倫茲規(guī)范？洛倫茲條件與電流連續(xù)性方程是否是一致的？5.13 什么情況下矢量磁位和標(biāo)量電位滿足齊次達蘭貝爾方程？5.14 什么情況下電

16、場強度和磁場強度滿足齊次達蘭貝爾方程？5.15 什么是滯后位？什么是超前位？為什么在無限大自由空間中只有滯后位？5.16 矢量磁位和標(biāo)量電位的滯后位是怎樣的？5.17 時諧電磁場的矢量磁位和標(biāo)量電位是如何定義？5.18 如何得到時諧電磁場的矢量磁位和標(biāo)量電位的洛倫茲條件或洛倫茲規(guī)范？5.19 如何得到時諧電磁場的矢量磁位和標(biāo)量電位的亥姆霍茲方程（復(fù)波動方程）？5.20 如何得到時諧電磁場的矢量磁位和標(biāo)量電位的滯后位和超前位？5.21 瞬時坡印廷矢量是如何定義的？它的物理意義是什么？它有什么特性？5.22 什么是瞬時坡印廷定理的微分形式和積分形式？瞬時坡印廷定理的物理意義是什么？5.23 什么是

17、平均坡印廷矢量？復(fù)坡印廷矢量是如何定義的？它的物理意義是什么？5.24 導(dǎo)電媒質(zhì)的色散是因為什么？良導(dǎo)體的趨膚深度是指場強振幅衰減為原來的多少時傳 播的距離。第 6 章思考題6.1 什么是平面波？什么是柱面波？什么是球面波？6.2 什么是均勻平面波？什么是非均勻平面波？6.3 什么是均勻球面波？什么是非均勻球面波？6.4 什么是橫電磁波（ TEM 波）、橫電波（ TE 波）和橫磁波（ TM 波）？6.5 均勻平面波的傳播特性有哪些？均勻平面波的傳播參數(shù)有哪些？6.6 什么是均勻平面波的極化？均勻平面波的極化有什么特點？6.7 什么是線極化？什么是圓極化？什么是橢圓極化？6.8 什么是右旋圓極化

18、波？什么是左旋圓極化波？6.9 什么情況下均勻平面波是線極化？什么情況下均勻平面波是圓極化波？6.10 什么情況下均勻平面波是右旋圓極化波？什么情況下均勻平面波是左旋圓極化波？6.11 什么是傳播矢量？沿任意方向傳播的均勻平面波的電磁場的一般形式是怎樣的？6.12 什么是傳播常數(shù)？什么是衰減常數(shù)？什么是相位常數(shù)？6.13 導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的均勻平面波具有什么特點？6.14 什么是弱導(dǎo)電媒質(zhì)（低損耗媒質(zhì)）？什么是良導(dǎo)體（強損耗媒質(zhì)）？6.15 什么是趨膚效應(yīng)？什么是趨膚深度（透入深度）？6.16 什么是表面阻抗？什么是表面電阻？什么是表面電抗？導(dǎo)體的熱損耗是如何計算的？6.17 什么是入射波、反射

19、波、透射波和折射波？6.18 什么是垂直入射？什么是斜入射？6.19 什么是入射面？什么是垂直極化斜入射？什么是平行極化斜入射？ （圖）6.20 什么是反射系數(shù)？什么是透射系數(shù)（折射系數(shù)）？6.21 垂直入射的反射系數(shù)和透射系數(shù)有什么關(guān)系？6.22 垂直入射到理想導(dǎo)體表面時合成電磁場的振幅分布是怎樣的？ （圖）6.23 什么是反射定律？什么是折射定律？6.24 什么是駐波比？什么是波腹？什么是波節(jié)？什么是行波？什么是駐波？6.25 什么是無反射（全折射）？什么是全反射？全反射時是否存在折射波？6.26 什么是布儒斯特角？非鐵磁性媒質(zhì)分界面的無反射條件是什么？6.27 什么是臨界角？非鐵磁性媒質(zhì)

20、分界面的全反射條件是什么？第 7 章思考題7.1 什么是波導(dǎo)？什么是導(dǎo)波？什么是均勻波導(dǎo)（規(guī)則波導(dǎo)）？7.2 什么是縱向場法？什么是縱向場導(dǎo)波方程？7.3 什么是橫向拉普拉斯算子？什么是二維的導(dǎo)波方程？7.4 在廣義柱坐標(biāo)系中，縱向場所滿足的導(dǎo)波方程是？7.5 什么是二維的橫向哈密頓算子？如何得到用縱向場表示的橫向場？7.6 什么是模式（波型、波或模）？波導(dǎo)中傳播的模式可以分成哪四種？7.7 什么是 TEM 模？ TEM 模存在的條件是什么？7.8 什么是 TE 模？什么是 TM 模？它們的傳播條件是什么？7.9 什么是傳播模式？什么是截止模式？7.10 截止波數(shù)、截止波長和截止頻率之間的關(guān)系

21、是怎樣的？7.11 金屬波導(dǎo)內(nèi) TE 模和 TM 模和傳播特性與均勻平面波的傳播特性有什么不同？7.12 波導(dǎo)波長、截止波長和工作波長三者之間的關(guān)系是怎樣的？7.13 相速度、群速度與電磁波的傳播速度之間的關(guān)系是怎樣的？7.14 TE 模和 TM 模的波阻抗或波型阻抗是如何定義的？7.15 什么是色散波？什么是幾何色散？什么是媒質(zhì)色散？7.16 矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)中的兩個縱向場是如何表示的？7.17 矩形波導(dǎo)圓波導(dǎo)中的截止參數(shù)有什么特點？7.18 什么是主模？什么是高次模？什么是最低型高次模？7.19 什么是截止區(qū)？什么是單模傳播？什么是多模傳播？7.20 矩形波導(dǎo)圓波導(dǎo)中的單模傳播的條件是什么