电磁场复习样题(4)

2019-01-07 12:27

? z +∞ a b -∞ 2. 如图所示:无限长线电流位于z轴,介质分界面为平面,试求:

(1)空间的磁感应强度的分布;(2)磁化强度;(3)磁化体电流和磁化面电流。

z I ? 0 ? 1 x

3. 设区域Ⅰ(z?0)的媒质参数为?r1?1,?r1?1,?1?0;区域Ⅱ(z?0)的媒质参数为

?r2?5,?r2?20?,2?0,已知:

?区域Ⅰ中的电场强度为E1?ex[60cos(15?108t?5z)?20cos(15?108t?5z)] V/m 区域Ⅱ中的电场强度为E2?exA?cos(15?108t?5z) V/m

试求:?

(1) 常数A;(2) 磁场强度

??H1和H2;(3)

??证明在z?0处H1和H2满足边界条件。

?

4. 一均匀平面电磁波Ex?E0e?jkz,从空气??0,?0?垂直入射到非磁性电介质??r?0,?0?表

分界面z?0平面。(注:设反射系数为?,透射系数为?)

求(1)两介质的特性阻抗;(2)入射波的磁场;(3)反射波的电场与磁场;(4)空气中的总电磁场;(5)另一电介质中电磁场。

5. 同轴线内导体半径为a,外导体半径为b。内外导体间充满介电常数分别为?1和?2的两种

理想介质,分界面半径为c,如下图所示。已知外导体接地,内导体电压为U,试求:

(1) 内导体单位长度带电量(线电荷密度)?l;导体间的D分布;导体间的E分布。

6. 设z=0 的平面为空气与理想导体的分界面,z<0 一侧为理想导体,分界面处的磁场强度

为H(x,y,0,t)?exH0sinaxcos(?t?ay)。试求:

(1) 理想导体表面上的电流分布;理想导体表面上的电荷分布;分界面处的电场强度。

???

???7. 频率为100MHz的均匀平面波,在一无耗媒质中沿?z轴方向传播,其电场E?exE0。已

知媒质的参数??r?4,?r?1?,且当t?0,z?1/8m时,电场幅值为0.1mV/m。试求:

?????(1)E的瞬时表示式;(2)H的瞬时表示式。

?8. 设两导体平面的长为 l,宽为b, 间隔为d,上、下面分别有方向相反的面电流JS0。设b>>d,

l>>d,试求:

(1) 两导体板之间磁感应强度;两导体板之间磁场强度;两导体板之间储存的磁场能;上面一片导体板面电流所受的力。 9. 如图所示,区域I(1) 区域I

????中,B1?12ex?8ey?4ezT,试求:

z ; ?r2?1 ?中的磁场强度H1 ;区域

II

?中的磁感应强度H2(2) 区域II

?中的磁场强度B2 。

II o ?r1?9 I 10. 同轴线填充两种介质,结构如下图所示。两种介质的介电常数分别为?1和?2,电导率分

别为?1和?2,设同轴线内外导体电压为U。试求:

??J(1)导体间的电场强度E;(2)电流密度矢量;

电位?;分界面上自由电荷的分布。

??11. 在坐标原点附近区域内,传导电流密度为J?er10r1.5 A/m2

试求:?

(1) 通过半径r?1 mm的球面的电流值;(2) 在r?1 mm 的球面上电荷密度的增加率;? (3) 在r?1 mm 的球内总电荷的增加率。

12. 频率为1.996GHz的均匀平面波在聚乙烯中沿?z轴传播,设其为无耗媒质,相对介电常

数为2.26。若t?0,z?1/5时,磁场强度的幅值为7mA/m,磁场的极化方向为x。求 (1)相速;(2)波长;(3)波阻抗;(4)相位常数;(5)磁场的瞬时形式;(6)电场的瞬时形式;(7)平均功率流密度矢量。

13. 同轴线内外导体半径分别为a、b,导体间部分填充介质,介电常数为ε,如下图所示。

已知内外导体间电压为U,试求:

内导体单位长度带电量(线电荷密度)?l;导体间的E分布;导体间单位长度内的电场能量。

14. 有一半径为a,通过的电流为I,的无限长导体,如图所示,试求: (1)单位长度的磁场能量;(2)导体内的磁链;(3)导体的内自感。

15. 已知时变电磁场中矢量位A?exAmsin(?t?kz),其中Am、k是常数,试求

磁场强度;电场强度;坡印廷矢量。

16. 均匀平面电磁波由非磁性电介质1向非磁性电介质2沿正x轴方向垂直入射,设两种介质

的相对介电常数分别为?r1和?r2,其分界面为x?0的平面,如果入射波在分界面上的电场

???I a


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