电磁场与电磁波理论基础复习题

1、电磁场与电磁波理论基础复习题一、填空题：1、 直角坐标系下，微分线元表达式 ，面积元表达式 2、 圆柱坐标系下，微分线元表达式 ，面积元表达式3、 圆柱坐标系中，er、e随变量的变化关系分别是 ，4、 矢量的通量物理含义是 ，散度的物理意义 散度与通量的关系是。5、散度在直角坐标系的表达式 _散度在圆柱坐标系下的表达式 ；6矢量微分算符（哈密顿算符）I在直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系的表达式分别为、；7、 高斯散度定理数学表达式，本课程主要应用的两个方面分别是、；8、 矢量函数的环量定义 ，旋度的定义。二者的关系;旋度的物理意义。9、 矢量的旋度在直角坐标系下的表达式 o10、 旋度的重要恒

2、等式 ，其物理意义是;11、 斯托克斯定理数学表达式 ，本课程主要应用的两个方面分别是、12、 梯度的物理意义 ，等值面、方向导数与梯度的关系是13、用方向余弦cos ,cos Icos 写出直角坐标系中单位矢量2的表达14、 直角坐标系下方向导数的数学表达式 ，梯度的表达式 15、 梯度的一个重要恒等式 ，其主要应用是 ;16、 赫姆霍兹定理的表述 ，说明的问题是 o17、 麦克斯韦方程组的积分形式分别为、.、其物理意义分别为 、o18、 麦克斯韦方程组的微分形式分别为 、其物理意义分别为 、o19、传导电流、运流电流和位移电流的形成分别20、 电流连续性原理的数学表达式 ，该原理表明 。2

3、1、 求解时变电磁场或解释一切宏观电磁现象的理论依据是 。22、 时谐场是，一般采用时谐场来分析时变电磁场的一般规律，是因为 ，。23、 坡印廷矢量的数学表达式 ，其物理意义。表达式口（E H）LdS的物理意义；24、电介质是，分为两类、。25、 电介质的极化是指 。两种极化现象分别是、，产生的现象分别有、。描述电介质极化程度或强弱的物理量是 。26、 介质中的电位移矢量数学表达式 ，其物理意义是 。位移电流密度矢量与电场强度的关系 。27、 折射率的定义是，折射率与波速和相对介电常数之间的关系分别为、。28、 磁介质是指 ，磁介质的种类可分另H有、。介质的磁化是指。描述介质磁化程度的物理量是

4、。29、 相对介电常数的表达式 ，相对磁导率的表达式 。30、 介质的三个物态方程分别是 、。31、 电磁场的边界条件是指 。32、 一般介质分界面的边界条件分别为 、。33、 两种理想介质分界面的边界条件分别是 ，理想介质与理想导体分界面的边界条件分别是 。34、 描述一个矢量场的矢量函数能够用一个标量函数来描述的必要条件是 ，这是因为恒等式。35、 对于时变电磁场，电场强度与标量位函数的关系为。36、 磁场中，定义矢量位函数A的前提条件是因为有恒等式 ，I这里只确定了矢量位函数A的旋度。I在时变电磁场中，A的散度定义为，这个条件叫洛仑兹规范。37、 标量位函数的达朗贝尔方程是 ;矢量位函数

5、的达朗贝尔方程是。38、 静态场是指，静态场包括、。分别是由、产生的。39、 静电场中的麦克斯韦方程组的积分形式分别为 ； 静电场中的麦克斯韦方程组的微分形式分别为40、 对偶原理的内容是 ；叠加原理的内容是；唯一性定理的内容是 。41、 电磁场的赫姆霍兹方程组是 ，。42、 电磁波的极化是指 ，其三种基本形式分别是、43、按照波长或频率的顺序把电磁波排列起来，成为电磁波谱。在电磁波谱中，频率越小，辐射强度越；44、 一般介质中电磁波的波动方程是 、。均匀平面电磁波的波动方程是 、。45、 工程上经常用到损耗正切，其无耗介质的表达式是 ，其表示的物理含义是。损耗正切越大说明。有耗介质的波阻抗是

6、个复数，说明 。46、一般用介质的损耗正切不同取值说明介质在不同情况下的性质。一个介质是良介质的损耗正切 （远大于、远小于）1,属于非色散介质；当表现为良导体时，损耗正切为 （远大于、远小于）1,属于色散介质。47、 波的色散是指 ，其相应的介质为 。波的色散是由特性所决定的。色散介质分为正常色散和非正常色散介质，前者波长大的波，其相速度 （大、小），群速 （大于、小于）相速；后者是波长大的波，其相速度 （大、小），群速（大于、小于）相速；在无色散介质中，不同波长的波相速度 （相等、不相等），其群速 （等于、不等于）相速。48、 色散介质的相速与介质的折射率的关系是 。耗散介质是指。49、 基

7、波的相速为 ，群速就是波包或包络的传播速度，其表达式为。一般情况下，相速与群速不相等，它是由于引起的。50、 趋肤效应是指 ，趋肤深度的定义是，趋肤深度的的表达式 。二、名词解释1、散度、旋度、梯度2、通量源、漩涡源3、传导电流、位移电流4、磁通密度、电通密度、电流密度4、电介质的极化、磁介质的磁化5、极化强度矢量、磁化强度矢量、坡印廷矢量6电介质、磁介质7、理想介质、理想导体、良导体、良介质8、矢量位、标量位9、静电场、时变电磁场、时谐电磁场10、静电场、恒定电场、恒定磁场11、泊松方程、拉普拉斯方程12、对偶原理、叠加原理、唯一性定理13、镜像法、分离变量法、格林函数法、有限差分法14、电

8、磁波、平面电磁波、均匀平面电磁波15、电磁波的极化16、 电磁波谱、SHF UHF VHF红外线、紫外线、整射线、Y射线17、色散、色散介质、耗散介质18、相速、群速能速波速19、趋肤效应、趋肤深度20、波阻抗、传播矢量21、反射定理、折射定理22、反射系数、折射系数23、全反射、全折射24、驻波、行波、行驻波25、各向同性介质、各向异性介质26、正交坐标系27、滞后位或动态位28、电流连续性原理29、电磁波的边界条件30、高密度介质、金属介质、等离子体三、简答题1、一个矢量场一般是需要采用矢量函数描述， 要用一个标量函数描述这个矢量场 的条件是什么？2、散度和旋度均是用来描述矢量场的，它们之间有什么不同？3、亥姆霍兹定理的描述及其物理意义是什么？4、分别叙述麦克斯韦方程组微分形式的物理意义？ 5、对偶原理、叠加原理和唯一性定理在静态场求解方法中是如何应用的？6、有限差分法是有限元的基础，叙述有限差分法的解题思路以及应用举例说明7、举例说明电磁波的极化的工程应用8、分别说明平面电磁波在无耗介质和有耗介质中的传播特性9、试论述介质在不同损耗正切取值时的特性？10、试论述介质的色散带来电磁波传播和电磁波接收的影响，在通信系统中一般 采取哪些有效的措施？11、论述趋肤效应在高速或高频电路板设计中的电路布