电磁场与微波技术

1、一.2图所示，在半径为2a、体电荷密度为r的均匀带电球体内有一个半径为a的偏心球形空腔，则空腔中心O处的电场强度E= 。
3. 如题一.3图所示载流导线在圆心O处的磁感应强度B= 。
4. 已知均匀平面波的电场强度为 (324)(,)(45)eV/mjxyzxyzExyzeeAe p=+r rrr ，则A= ，且此平面波为 极化波。
5一均匀平面波由空气中斜入射到与无损耗介质（ 03ee= 、 0mm= 、 0s = ）的分界平面上时，其反射波振幅为零，则此均匀平面波是 极化入射波，其入射角 iq = 。
6横截面尺寸为 25mm20mmab=的矩形波导中填充介质为空气，当电磁波的工作频率10GHzf = ，则此矩形波导中可传播的波型为 。
7电偶极子的远区场的电场强度的振幅随距离r按 变化，随方向按 变化。
二、判断题（每题1分，共10分；正确的画“ ”， 错误的画“ ”） 1. 在静电场中，因为电场能量 e 1 d2 VWVrj= ，所以电场能量密度 e。

2、共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 25313-2010 目次前言.1 1 范围.2 规范性引用文件.3 术语和定义4 检测方法.5 测量设备与条件.6 检测报告.4 7 豁免管理.附录A(资料性附录)低频电磁场的说明GB/T 25313-2010 前言本标准的制定中，参考了世界卫生组织推荐国际非电离辐射防护委员会CICNIRP)(限制时变电场、磁场和电磁场(300GHz及以下)曝露的导则，1998)、电气与电子工程师学会/国际电磁安全委员会CIEEE/ICES) (关于人体曝露到03kHz电磁场安全水平CIEEEC95.6-2002)以及我国环保部电磁辐射曝露限值和测量方法)(2008年11月征求意见稿)，结合我。

3、1和 R2，若介质的漏电电导率为 ，今在内外导体间施加电压 U0，该电缆在单位长度内消耗的功率为U /U。
（分数：1.00）A.B.C.D.3.电路如题 1-22图，用叠加定理求得图中的电压 U为U /U。
（分数：1.00）A.B.C.D.4.在题 1-5图中，10V 电压源供出的功率为U /U。
（分数：1.00）A.B.C.D.5.在题 1-46图非正弦电路中，已知 L=300， ，R=250，外加电压 求得电感中的电流iL(t)为U /U。
(A) (B) (C) (D) （分数：1.00）A.B.C.D.6.在题 1-50图电路中，原来开关 S闭合时电路已达稳态，在 t=0时开关 S打开，则打开后电感电流 i(t)为U /U。
（分数：1.00）A.B.C.D.7.如题 1-74图所示，半球接地体埋在地中，半球平面与地表面位于同一平面。
若半球的半径 R0=1m，土壤的电导率 =102S/m，则该接地体的接地电阻为U /U。
（分数：1.00）A.B.C.D.8.在下面 4个耦合电感。

4、/中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布目U昌本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为规范性附录。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出。
本标准由全国化工机械与设备标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位:北京禹辉水处理技术有限公司、北京工业大学。
GB/T 26962-2011 本标准参加起草单位:华东理工大学、南京大学、清华大学、中国科学院生态所、多元水环保技术产业(中国)有限公司。
本标准主要起草人:宛金辉、张相臣、武晓燕。
本标准参加起草人:陆柱、田立卿、王继明、曲久辉、乔荣琳、金连实。
I GB/T 26962-2011 高频电磁场综合水处理器技术条件1 范围本标准规定了高频电磁场综合水处理器以下简称处理器)的术语和定义、分类和型号、结构型式、要求及检验、标志、包装和贮运等。
本标准适用于水温不大于95.C，工作压力不大于1.6 MPa的循环水系统中的高频电磁场综合水处理器。
本标准不适用于蒸汽锅炉的用水系统。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本。

5、00）A.B.C.D.2.用并联电容提高感性负载的功率因数后的效果是U /U。
A. 增加了电路中的无功功率 B. 减小了线路中的总电流 C. 加大了电路中的平均功率 D. 增加了电路所占用的电源容量（分数：1.00）A.B.C.D.3.在题 1-35图电路中，N 0不含独立电源。
已知 ，则电路 N0的复导纳 Y为U /U。
（分数：1.00）A.B.C.D.4.空气中有一半径为 a的无限长圆柱面，圆柱面上有与圆柱轴线方向一致的面电流，其面电流线密度的大小为 K0，则圆柱面外与轴线相距为 r处的磁感应强度为U /U。
（分数：1.00）A.B.C.D.5.在题 1-18图中，U S，I S、R 1R 4和控制变量 r、g 均为已知，为求解此电路，选 d点为参考点，列出如下节点电压方程组（分数：1.00）A.B.C.D.6.在题 1-48图电路中，换路后电感电压的初始值 uL(0+)为U /U。
（分数：1.00）A.B.C.D.7.如题 1-59图所示，二长直圆柱之间均匀分布着电荷体密度为 0的电荷，假设。

6、frequency, electromagnetic field immunity test (lEC 61000-4-3: 2002 Electromagnetic compatibility(EMC)一Part 4-3: Testing and measurement techniques一Radiated, radio-frequency, electromagnetic field irnmunity test, IDT) 2006回12国19发布中华人民共和国国家质量监督检验检亵总局中国国家标准化管理委员会2007-09-01实施发布GB/T 17626.3-2006/IEC 61000-4-3:2002 目次前言1. . . . . . . . I . ,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .皿1 范围. . . . 2 。

7、之一，该系列标准包括以F标准GB/T 17626.1-1998 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3-1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626. 5 电磁兼容试验和测量技术冲击(浪涌)抗扰度试验GB/T 17626.6 1998 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 17626.7-1998 电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、请问放的测量相测量仪器导则GB/T 17626.8-1998 电磁兼容试验和测量技术卫频磁场抗扰度试验GB/T 17626.9 1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T 17626. 10-1998 电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T 17626. 11 电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T 17626. 12一1998电磁兼容试验和测量技术振荡波。

8、荷分布模型有体电荷 、 面电荷 、 线电荷和点电荷 ； 常用的电流分布模型有体电流模型 、 面电流模型和线电流模型 ， 他们是根据电荷和 电流的密度分布来定义的 。
2,3 点电荷的电场强度随距离变化的规律是什么？电偶极子的电场强度又如何呢？ 点电荷的电场强度与距离 r 的 平 方成反比 ； 电偶极子的电场强度与距离 r 的立方成反比。
2.4 简述 和 所表征的静电场特性 表明空间任意一点电场强度的散度与该处的电荷密度有关，静电荷是静电场的通量源。
表明静电场是无旋场。
2.5 表述高斯定律，并说明在什么条件下可应用高斯定律求解给定电荷分布的电场强度。
高斯定律：通过一个任意闭合曲面的电通量等于该面 所包围的所有电量的代数和除以 与闭合面外的电荷无关，即 在电场（电荷）分布具有某些对称性时，可应用高斯定律求解给定电荷分布的电场强度。
2.6 简述 和 所表征的静电场特性。
表明穿过任意闭合面的磁感应强度的通量等于 0，磁力线是无关尾的闭合线， 表明恒定磁场是有旋场，恒定电流是产生恒定磁场的漩涡源 2.7 表述安培环路定理，并说明在什么条件下可用该定。

9、。
（分数：1.00）A.(A) B.(B) C.(C) D.(D) 4.一空心圆环，如题 1-82 图所示，内外半径分别为 R1和 R2，其横截回为高 h 的矩形，磁导率为 ，该圆环上均匀密绕有 N 匝线圈，通有电流 I，该圆环内储存的磁场能量为( )。
（分数：1.00）A.B.C.D.5.一高压输电线的原参数为 R0=0.075/km，L 0=1.29mH/km，C 0=8.7510-9F/km，G 0可忽略不计，该传输线工作频率为 50Hz，则线路达到匹配工作状态时，终端应接的负载为( )。
（分数：1.00）A.B.C.D.6.无限大真空中，点电荷 q1=q，q 2=2q，它们之间的距离为 d，则电场强度为零的点距离 q1的距离为( )。
（分数：1.00）A.B.C.D.7.题 1-29 图电路的戴维南等效电路图为( )。
（分数：1.00）A.B.C.D.8.在题 1-32 图电路中，已知 ，X L=10，X C=5，则电源电压相量 为( )。
（分数：1.00）A.B.C.D.9.内外半径分别为 R1和 R2的同轴电缆，中间填充介电系数为 的介质，介质。

10、率,位移电流：,构成闭合曲面,二、全电流定律,：运流电流,位移电流与传导电流大小相同，方向一致。
,结论：全电流在空间连续不中断。
,全电流,若 I = 0,对比,全电流定律,再来处理前面的问题无矛盾！,考虑变化电场贡献的磁场：,运动电荷产生磁场：,麦克斯韦对电磁学理论的贡献：,(James Clerk Maxwell 1831-1879),1. 提出感应电场概念,2. 提出位移电流概念,3. 建立Maxwell方程组,4. 预言电磁波的存在,三、位移电流性质,2. 电介质中,1. 本质不同,纯粹为电场的变化，可以激发磁场!,没有热效应！,其中：,（1）,（2）,反映介质（分子）极化的变化，也可以激发磁场!,对高频电磁场，分子极矩方向高速变化，等效正负电荷位置交替，有热效应微波炉！,但是，与传导电流的热效应（焦耳热）完全不同！,解：,圆形平行板电容器，间距远小于半径，用缓变电流Ic对其充电，求磁场分布。
,取不同曲面无矛盾！,各向同性均匀无限大介质，已。

11、1）2 2 223 1 2 31 4 1 4 1 41 2 ( 3 )x y zA x y z e e eAa e e eA（ 2） AB ( 2 3 ) ( 4 )x y z y z e e e e e6 4 5 3x y z e e e（ 3） AB ( 2 3 )x y ze e e ( 4 )yz ee 11 （ 4）由 cosAB 1 1 1 11 4 1 7 2 3 8 ABAB，得 1cosAB 11( ) 1 3 5 . 5238（ 5） A 在 B 上的分量 BA A cosAB 1117ABB（ 6） AC 1 2 35 0 2x y ze e e4 1 3 1 0x y z e e e （ 7）由于 BC 0 4 15 0 2x y ze e e8 5 2 0x y ze e e AB 1 2 30 4 1x y ze e e1 0 1 4x y z e e e 所以 ()A B C。

12、 2矢量 BA 、 垂直的条件为 0BA 。
3理想介质的电导率为 0 ，理想导体的电导率为 ，欧姆定理的微分形式为 EJ 。
4静电场中电场强度 E 和电位 的关系为 E ，此关系的理论依据为 0 E ；若已知电位22 z3xy2 ，在点（ 1,1,1）处电场强度 E 642 zyx eee 。
注： zexyeyezeyexeE zyxzyx 642 2 5恒定磁场中磁感应强度 B 和矢量磁位 A 的关系为 AB ；此关系的理论依据为 0 B 。
6通过求解电位微分方程可获知静电场的分布特性。
静电场电位泊松方程为 /2 ，电位拉普拉斯方程为 02 。
7若电磁场两种媒质分界面上无自由电荷与表面电流，其 DE 、 边界条件为： 021 EEen和 021 DDe n ； HB 、 边界条件为： 021 BBe n 和 021。

13、二、B/B(总题数：1，分数：15.00)一段由理想导体构成的同轴线，内导体半径为 a，外导体半径为 b，长度为 L，同轴线两端用理想导体板短路。
已知在 arb，0zL 区域内的电磁场为：（分数：15.00）(1).确定 A、B 间的关系。
（分数：5.00）_(2).确定 k。
（分数：5.00）_(3).求 r=a及 r=b面上的 s、J s。
（分数：5.00）_。

14、有一定的质量、能量和动量，满足p=mv，w=mv2 （3）具有微粒性和波动性 （4）只能由一种形态转换成另一形态或相互转化,场与实物的共同特征,场与实物之间的差异,（1） 任何实物接触时都会产生机械作用，但不同的场接触时不产生机械作用，且不同的场有不同的特征性质。
（2） 一切实物占有空间，不能同时被另一实物占有，相反，同一空间可以同时存在着许多不同的场，而未发现其相互影响。
而且，场和实物可以相互渗透，二者可占有同一空间。
,（3）一切实物在外力作用下可变速运动，电磁场在真空中只能以光速运动，否则就根本不存在，即没有静止质量存在。
（4）实物具有比场大得无比的质量密度和能量密度，虽然不可能量度场的质量，但容易发现场的能量（大c2 倍）,场是物质的一种形态，和另一种形态-实物同时存在，密切联系着，一定条件下相互转换。
,电磁场与电磁波理论发展简史,1电磁场理论的早期研究 19世纪以前，电、磁现象作为两个独立的物理现 象，没有发现电与磁的联系。
但是由于这些研究 （特别是伏打1799年发明了电池），为电磁学理论的建立奠定了基础。
,2电磁场理论的建立18世纪末期，德国哲学家。

15、二、我们的任务是什么？,建立不同环境和条件下的麦克斯韦方程并求解。
,三、为什么要学习电磁场与电磁波？,电磁兼容一般指电子及电气设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境的上述各种设备都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”的状态。
现在电磁兼容科技工作者又进一步探讨电磁环境对人类及生物的危害影响，学科范围已不仅限定于设备与设备间的问题，而进一步涉及到人类本身，因此一些国内外学者也把电磁兼容学科称作“环境电磁学”。
,电磁兼容,设备与设备间、人与设备间的和谐相处,电磁兼容,电磁干扰,电磁干扰三要素：,干扰源S(t),耦合C(t)通道,敏感R(t)设备,形成干扰的条件： S(t) C(t) R(t),电磁兼容学科特点： 1、理论体系以电磁场理论为基础 2、是一门新兴的综合性交叉学科 3、计量单位的特殊性(dBW、dBV、dBA) 4、大量引用无线电技术的概念和术语 5、极强的实用性,电磁兼容,电磁兼容学科研究内容：,1、电磁干扰特性及传播理论 2、电磁危害及电磁频谱的利用和管理 3、电磁兼容的工程分析和控制技术 4、电磁兼容设计理论和方法 5、电磁兼容性。

16、 zA d s A d d z d y x x y x y z d z 由 高 斯 散 度 定 理 有1.18 （ 1） 因为闭合路径在 xoy平面内， 故有： 2 2 2( ) ( )8( 2 )( 2 2 ) ( ) 2( ) 8x y z x yx z xsA d l e x e x e y z e d x e d y x d x x d yA d lS X O Y A d s e y z e x e d x d y x d x d yA d s 因 为 在 面 内 ， 所 以 ， 定 理 成 立 。
1.21 (1) 由梯度公式 ( 2 ,1 , 3 )22|4 1 01 0 1 1 1 74 1 0117x y zx y zx y zu u uu e e ex y ze e ee e e 2方 向 导 数 最 大 值 为 41方 向 ： （ ）（ 2。