2010工程電磁場A卷

1、華僑大學(xué)20092010學(xué)年第二學(xué)期工程電磁場課程考試試題（A）考試形式：閉卷（120分鐘）考試日期： 院系： 班級： 姓名： 學(xué)號： 注：所有解答寫在答題紙上一、 填空題（每空1分，共20分）1、描述物質(zhì)材料電磁性能的三個宏觀電磁參數(shù)為： ， 和 。2、電準(zhǔn)靜態(tài)場中，麥克斯韋方程組的微分形式表示為 ， ， 和 。3、真空中半徑為 的圓球形空間內(nèi)，分布有體密度為的均勻電荷，則圓球內(nèi)任一點的電場強度= ；圓球外任一點的電場強度= 。4、恒定磁場中磁矢位與磁感應(yīng)強度的關(guān)系是 ，滿足的泊松方程是 ，的散度是 。5、導(dǎo)電媒質(zhì)中，自由電荷體密度隨時間衰減的過程稱為 。渦流將使導(dǎo)電媒質(zhì)中的場量趨于表面分布

2、，且沿其縱深方向衰減，這一現(xiàn)象稱為 。6、感應(yīng)電場是由 產(chǎn)生的，而庫侖電場是由 產(chǎn)生的，其電場強度沿任意一閉合曲線的積分為 ，所以其電力線是 。7、兩個載流線圈的自感分別為和，互感為，分別通有電流和，則該系統(tǒng)的自有能為              ，互有能為              。二、 計算題（80分）1、 如圖1所示半徑為a的傳輸線

3、平行于地面，傳輸線軸心對地高度為h，對地電位為。試求：(1)大地上方傳輸線的電場；(2)場域最大電場場強的位置及其數(shù)值。（15分）2、 求圖2所示深度為d的平行板電容器的電容。（平行板電容器面積）（10分）圖1 圖23、 球形電容器的內(nèi)外半徑分別為和，中間的非理想介質(zhì)的電導(dǎo)率為。若在內(nèi)外導(dǎo)體間加電壓，設(shè)外導(dǎo)體電位為零。求（1）泄漏電流密度和電場強度；（2）電容器的漏電導(dǎo)；（3）電容器的功率損耗。（15分）4、 一矩形線框（匝數(shù)為N）置于一無限長直載流導(dǎo)線（半徑為R）的近旁，如圖4所示，線框邊與導(dǎo)線軸線平行。試求：（1）長直載流導(dǎo)線與線框間的互感M；（2）若線框中順時針方向流過電流，試計算線框各

4、邊所受的作用力（在圖中表明力的假定正方向），并求該線框所受的合力。（10分）5、 一長直流導(dǎo)線平行于一無限大鐵板，相距為h，通過的電流方向如圖5所示，求：（1）鐵板表面任意點處的磁感應(yīng)強度（2）鐵板內(nèi)任意點處的磁場強度。（10分）圖4 圖56、 已知在某一理想電介質(zhì)（參數(shù)為）中的位移電流密度為。求（1）該媒質(zhì)中的和；（2）該媒質(zhì)中的和。（10分）7、 已知自由空間中的電磁波的兩個場分量表達式為，式中，求（1）瞬時坡印廷矢量；（2）平均坡印廷矢量；（3）流入圖6示的平行六面體（長為1m，橫截面積為0.25）中的凈瞬時功率。（10分）圖6華僑大學(xué)20092010學(xué)年第二學(xué)期工程電磁場課程考試答案（

5、A）一、 填空題（20分）1、 介電常數(shù)，電導(dǎo)率，磁導(dǎo)率2、 ，3、 ，4、 ，5、 電荷的馳豫過程，集膚效應(yīng)6、 變化的磁場。電荷，零，從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷。7、，二、 計算題（80分）1、解： (1)首先，由電軸法確定電軸的位置，得····e0P(x, y) yr1r2Ao xe0D圖 同半徑圓柱體電軸法haahbb-t+t·大地上方任意場點P處的電位為（5分）由傳輸線表面點A的電位U0，得 => 大地上方任意場點P處的電位為 （5分）(2)顯然，最大場強將出現(xiàn)在導(dǎo)線相距地面最近處，即點A處，有 （5分）2、解：令兩極板分別帶有電量為Q和Q，介質(zhì)的場強為，介質(zhì)的場強為則有 2分根據(jù)分界面銜接條件有， 4分 4分3、解： 5分（1）， 4分（2） 2分(3) ，或者 3分4、解：（1），其中為無限長直流導(dǎo)線在矩形線框中產(chǎn)生的磁鏈所以 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：應(yīng)用鏡像法，如下圖