2022年2022年大学物理电磁场与电磁波简答题归纳

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载电磁场与电磁波易考简答题归纳答：平面波为指波阵面为平面的电磁波；匀称平面波为指波的电场e 和磁场 h 只沿波的传播方向变化,而在波阵面内 e 和 h 的方向.振幅和相位不变的平面波；1 .电磁波有哪三种极化情形？简述其区分；答：（ 1）直线极化,同相位或相差180 ； 2 ）圆极化,同频率,同振幅,相位相差90 或 270 ；（ 3 ）椭圆极化,振幅相位任意；2 .试写出正弦电磁场的亥姆霍兹方程（即亥姆霍兹波动方程的复数形式）,并说明意义；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答：2 ek 2 e0 ,式中 k 22称为正弦电磁波的波数；精品学习资料精

2、选学习资料 - - - 欢迎下载2 hk 2 h0意义：匀称平面电磁波在无界抱负介质中传播时,电场和磁场的振幅不变,它们在时间上同相,在空间上相互垂直,并且电场.磁场.波的传播方向三者满意右手螺旋关系；电场和磁场的重量由媒质打算；3 .写出时变电磁场中麦克斯韦方程组的非限定微分形式,并简述其意义；e答：1hjth(2) et(3) h0(4) e物理意义： a .第一方程：时变电磁场中的安培环路定律；物理意义：磁场为由电流和时变的电场鼓励的；b .其次方程：法拉第电磁感应定律；物理意义：说明白时变的磁场鼓励电场的这一事实；c .第三方程：时变电场的磁通连续性方程；物理意义：说明白磁场为一个旋涡

3、场；d .第四方程：高斯定律；物理意义：时变电磁场中的发散电场重量为由电荷鼓励的；4 .写出麦克斯韦方程组的微分形式或积分形式,并简述其意义；(1) hjd tb答：（1）微分形式2et 3b0 4d精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(1) h d lld j d sst精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 2） 积分形式(2) e d llb d sst精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(3) b d l0s(4) d d sqs物理意义：同第4 题；5 .写出达朗贝尔方程,即非齐次波动方程,简述其意义；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答：2

4、 aaj ,2222tt2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载物理意义： j 鼓励 a ,源鼓励,时变源鼓励的时变电磁场在空间中以波动方式传播,为时变源的电场辐射过程；6 .写出齐次波动方程,简述其意义；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答：2 hh0,ee0精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2222t 2t物理意义：时变电磁场在无源空间中为以波动方式运动,故称时变电磁场为电磁波,且电磁波的传播速度为：1p1精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载7 .简述坡印廷定理,写出其数学表达式及其物理意义；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答：（1

5、）数学表达式：积分形式：矢量；s d ss1 h 2t21 e 2 d2e 2d,其中, se h ,称为坡印廷精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由于 we1 e 2d 2为体积内的总电场储能,wm1 h 2d 2为体积内的总磁场储能,pe 2d为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载体积内的总焦耳损耗功率；于为上式可以改写成：的闭合面；e h d sswetwmp ,式中的 s 为限定体积精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载微分形式：s 1 e2t 21 h 2 2e 2 ,其中, se h,称为坡印廷矢量,电场能量密度为：精品学习资料精选学习资料 - - -

6、欢迎下载21wee ,2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载磁场能量密度：wm1h 2 ；2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（2 ）物理意义： 对空间任意闭合面s 限定的体积, s 矢量流入该体积边界面的流量等于该体积内电磁能量的增加率和焦耳损耗功率；它给出了电磁波在空间中的能量守恒和能量转换关系； 8 .写出麦克斯韦方程组的复数形式；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载h答：ejjdjb精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b0 d9 .写出达朗贝尔方程组的复数形式；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答：2 a2aj ,22精品学习资料精

7、选学习资料 - - - 欢迎下载10 .写出复数形式的的坡印廷定理；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答：s d ss pmpept dj 2wm平均we平均 d精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载其中 wm平均1h为磁场能量密度的平均值,24w e平均1e为电场能量密度的平均值；这里场'24精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载量 e . h分别为正弦电场和磁场的幅值；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载正弦电磁场的坡印廷定理说明：流进闭合面s 内的有功功率供闭合面包围的区域内媒质的各种功率损耗；而流进（或流出）的无功功率代表着电磁波与该区域功

8、率交换的尺度；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载坡 印 廷 矢 量s1 eh *21r e e2h * 1j i m e2h * 为 穿 过 单 位 表 面 的 复 功 率 , 实 部精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载s平均re 1 e2h * 为穿过单位表面的平均功率,虚部q 平均1ime 2h * 为穿过单位表面的无功功率；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载11 .工程上,通常按的大小将媒质划分为哪几类？答：当时,媒质被称为抱负导体；2当10 时,媒质被称为良导体；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下

9、载当102102 时,媒质被称为半导电介质；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载当102 时,媒质被称为低损耗介质；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载当0 时,媒质被称为抱负介质；2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载12 .简述匀称平面电磁波在抱负介质中的传播特性；答：（1 ）电场.波的传播方向三者满意右手螺旋关系,电场与磁场到处同相,在传播过程中,波的振幅不变,电场与磁场的振幅之比取决于媒质特性,空间中电场能量密度等于磁场能量密度；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（2） 相速度为：1p, 频率 f,

10、2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载波长：1vp tf22 其中, k k精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载电场与磁场的振幅比,即本征阻抗：ex,电场能量密度：we22h y1 e 2 ,磁场能量密度： wh22m2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载二者满意关系：wmhh 2ew 222精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载e14 .试写出麦克斯韦位移电流假说的定义式,并简述其物理意义；答：根据麦克斯韦提出的位移电流假说,电位移矢量对时间的变化率可视为一种广义的电流密度,称为位精品学习资料精选学习资料 -

11、 - - 欢迎下载j移电流密度,即dd ；物理意义：位移电流一样可以鼓励磁场,即变化的电场可以鼓励磁场；t精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载15 .简述什么为色散现象？什么为趋肤效应？答：在导电媒质中波的传播速度随频率变化,这种现象称为色散现象；导电媒质中电磁波只存在于表面,这种现象称为趋肤效应,工程上常用穿透深度（m ）表示趋肤程度,16. 相速度和群速度有什么区分和联系？答：区分：相速度为波阵面移动的速度,它不代表电磁波能量的传播速度,也不代表信号的传播速度；而群速度才为电磁波信号和电磁波能量的传播速度；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载联系：在色散媒质中,二者关系

12、为：g1,其中,d为相速度,p为群速度；在非色散媒质中,g精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载p1p d相速度不随频率变化,群速度等于相速度；17 .写出真空中安培环路定律的数学表达式,说明它揭示的物理意义；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答：bd lc0i ,它说明在真空中,磁感应强度沿任意回路的环量等于真空磁导率乘以与该回路精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载相交链的电流的代数和；18 .写出电荷守恒定律的数学表达式,说明它揭示的物理意义；jdsdvsvt答：电荷守恒定律说明任一封闭系统的电荷总量不变；也就为说,任意一个体积内的电荷增量必定等于流入这个体积

13、的电荷量； 19 .简述分界面上的边界条件答：（1）法向重量的边界条件精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a. d 的边界条件nd1d 2 s ,如分界面上s0 ,就 n d1d 2 0精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b . b 的边界条件nb1b2 0（ 2）切向重量的边界条件精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a. e 的边界条件 n e1e 2 0精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b . h 的边界条件n h 1h 2 j s ,如分界面上j s0 ,就 nh 1h 2 0精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 3）抱负导体（）表面的边界条件3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(1) nhj sh tj s精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(2) ne0(3)