《工程电磁场》复习题复习资料重点.docx

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1、工程电磁场复习题一.问答题1 .什么是静电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。由静止电荷在其周围产生的电场。F=ql*q24pi*R*R*eO静电场不随时间变化2 .什么是恒定电场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。恒定电流产生的电场。3 .什么是恒定磁场?写出其基本方程并由此总结静电场的特点。磁场强度和方向保持不变的磁场。4 .如果区域中某点的电场强度为零,能否说明该点的电位也为零?为什么?电场强度E是一个随空间点位置不同而变化的矢量函数,仅与该点的电场有关。a,b为两个电荷相等的正反电荷,在其中心点处电位为零,但场强不为零。5 .如果区域中某点的电位为零,能否说明该点的电场强度也

2、为零?举例说明?不能。a,b为两个相等正电荷,在其中心点处电场强度为零,但电位不为零。6 .静电场的电力线会闭合的吗?恒定电场的电力线会闭合的吗?为什么?静电场的电力线不会闭合,起于正电荷止于负电荷。在变化的磁场产生的有旋电场中,电力线环形闭合,围绕着变化磁场。7 .写出两种不同媒质分界面上恒定电场与恒定磁场的边界衔接条件。恒定电场的边界衔接条件J*dS=OE*dl=O恒定磁场的边界衔接条件B*dS=OH*dl=I8 .什么是矢量磁位A?什么是磁感应强度B?B=OB=*A(*A)=0,矢量磁位A是一个辅助性矢量。磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的基本物理量9 .什么是磁导率?什么是介电常数?表

3、示磁介质磁性的物理量。介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数。10 .导电媒质中恒定电场与静电场之间具有什么相似关系?二.填空题1 .静止电荷产生的电场,称之为_静电场场。它的特点是有散无旋场,不随时间变化。2 .高斯定律说明静电场是一个有散场。3 .安培环路定律说明磁场是一个有旋场。4 .电流密度是一个矢量,它的方向与导体中某点的正电荷的运动方向相同。5 .在两种不同导电媒质的分界面上,磁感应强度的法向分量越过分界面时连续,电场强度的切向分量连续。6 .磁通连续性原理说明磁场是一个无散场。7 .安培环路定律则说明磁场是一个有旋场。8 .

4、矢量磁位A的旋度为,它的散度等于,9 .矢量磁位A满足的方程是,10 恒定电场是一种无一散和无旋的场。11 在恒定电流的周围,同时存在着一恒定电场和恒定磁场。12 .两个点电荷之间的作用力大小与两点电荷电量之积成正比关系。三.判断题1 .静电场是一种有(散度)源和无(旋度)源的场(对)2 .恒定电场是一种无(散度)源和无(旋度)源的场(对)3 .恒定磁场是一种无(散度)源和有(旋度)源的场(对)4 .电场的能量储存于电场存在的空间(错)5 .为了维持恒定电流,必须要有外源(非静电力)不断补充能量(对)6 .在导体中不能存在静电场,但可以存在恒定磁场。(错)7 .在恒定电流的周围,同时存在着恒定

5、电场和恒定磁场,两者的能量可以相互转换。(对)8 .在理想导体中能存在静电场,但不可以存在恒定磁场。(错)9 .两个点电荷之间的作用力大小与两点电荷电量之积成正比关系。(对)10 .磁感应强度B穿过任意闭曲面的通量为零。(对)11 .在理想的导体表面,电力线与导体表面成垂直关系。(对)12 .在磁介质中通过一回路的磁链与该回路电流之比值为自感。(对)四.选择题1.两个点电荷之间的作用力大小与两点电荷电量之积成(A)关系。A.正比B.反比C.平方正比D.平方反比2.导体在静电平衡下,其内部电场强度(B)A.为常数B.为零C.不为零D.不确定3.静电场E沿闭合曲线的线积分为(B)A.常数B.零C.

6、不为零D.不确定4.在理想的导体表面,电力线与导体表面成(A)关系OA.垂直B.平行C.为零D.不确定5 .在两种理想介质分界面上,电位移矢量D的法向分量在通过界面时应(C)A.连续B.不连续C.等于分界面上的自由面电荷密度D.等于零6 .真空中磁导率的数值为(C)A.410mB.4IO6HZmC.4X10-7HmD.4X10m7.在恒定电流的情况下,虽然带电粒子不断地运动,可导电媒质内的电荷分布(A.随时间变化B.不随时间变化C.为零D.不确定8 .磁感应强度B穿过任意闭曲面的通量为(B)A.常数B.零C.不为零D.不确定9 .对于介电常数为g的均匀电介质,若其中自由电荷体密度为P,则电位。

7、满足10.在磁介质中,A.磁导率11.在磁介质中,A.磁导率B. V2= -C. V= 0D. 2= p/通过一回路的磁链与该回路电流之比值为(D)B.互感C.磁通D.自感通过一回路的磁链与产生磁链的另外回路电流之比值为(B)B.互感C.磁通D.自感12.要在导电媒质中维持一个恒定电场,由任一闭合面流出的传导电流应为(B)A.大于零B.零C.小于零D.不确定工程电磁场导论电磁场理论中“矢量分析”的一些相关知识1 .标量场和矢量场场是一个标量或一个矢量的位置函数,即场中任一个点都有一个确定的标量或矢量。例如,在直角坐标下:(,y, Z)=4(-1)2+(j + 2)2 + z2标量场如温度场、电

8、位场、高度场等;矢量场A(X,y9z)=2xy1ex+x2zey+xyzez如流速场、电场、涡流场等。2 .标量场的梯度设一个标量函数pCr,y,z),若函数P在点尸可微,则在点尸沿任意方向的方向导数为学=(学,翌孚)(cos,cos/?,CoSy)设g=备墨lxyOZel=(cosa,cos,cos)式中,/7,/分别是任一方向1与,y,Z轴的夹角则有:生=gq=IgIcosge,)当。=(g,e,)二O为最大olol-ex+-e+-e.=V=grad梯度(gradient)xyz式中=(2,!,母)一-哈密顿算子oxyz梯度的意义标量场的梯度是一个矢量,是空间坐标点的函数。梯度的大小为该点

9、标量函数夕的最大变化率,即最大方向导数。梯度的方向为该点最大方向导数的方向。VO3 .散度如果包围点尸的闭合面5所围区域K以任意方式缩小到点P时:IimAdS=divAxdivA=VA=-+-散度(divergence)xyz散度的意义矢量的散度是一个标量,是空间坐标点的函数:散度代表矢量场的通量源的分布特性。在矢量场中,若-A=pO,称之为有源场,力称为(通量)源密度;若矢量场中处处V44),称之为无源场。4 .旋度旋度是一个矢量,其大小等于环量密度的最大值:其方向为最大环量密度的方向rotA=VA旋度(curl)旋度的物理意义矢量的旋度仍为矢量,是空间坐标点的函数。某点旋度的大小是该点环量

10、密度的最大值,其方向是最大环量密度的方向。在矢量场中,若N*J0称之为旋度场(或涡旋场),J称为旋度源(或涡旋源)。若矢量场处处VA=0,称之为无旋场。第1章静电场本章要点:电场强度、电位移矢量、电位、极化等概念。静电场基本方程和分界面衔接条件。电位的边值问题及其解法(分离变量法,有限差分法,镜像法,电轴法等)。电场、电位、电容、能量、力的各种计算方法。第2章恒定电场本章要点:各种电流密度概念,通过欧姆定律和焦耳定律深刻理解场量之间的关系O导电媒质中的恒定电场基本方程和分界面衔接条件。静电比拟法和电导的计算。第3章恒定磁场本章要点:磁感应强度、磁通、磁化、磁场强度的概念。恒定磁场的基本方程和分界面衔接条件。磁位及其边值问题。磁场、电感、能量与力的各种计算方法。了解磁路及其计算方法。第4章时变电磁场本章要点:电磁场基本方程组的物理意义,其中包括位移电流的概念;动态位与场量的关系以及波动方程,理解电磁场的滞后效应及波动性;电磁波的产生和传播特性。第5章准静态电磁场本章要点:EQS和MQS的共性和个性;工程计算中简化为准静态场的条件;准静态场的计算方法。

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