馮慈璋電磁場后答案習題PPT學習教案

1、會計學1馮慈璋電磁場后答案習題馮慈璋電磁場后答案習題則入射波電場Ei和磁場Hi的復矢量分別為 2323110/11/12jxijxiiE xyeV mHxxE xzeA m（2）反射波電場Er和磁場Hr的復矢量分別為 232310/11/12jxrjxrrExyeV mHxxExzeA m （3）合成波電場E1和磁場H1的復矢量分別為 112 20sin/312cos/63irirE xE xExyjxV mHxHxHxzxA m 第1頁/共20頁（4）對于E1（x），當x0時E1（0）0，在空氣中第一個零點發(fā)生在23x 處32xm （5）對于H1（x），為磁場在空氣中的第一個零點。23324

2、xxm 當，即時第2頁/共20頁6.2有一均勻平面波沿z方向傳播，其電場強度矢量為100sin200cos/ExtzytzV m（1）應(yīng)用麥克斯韋方程組求相伴的磁場H（2）若在波的傳播方向上z0處放置一無限大的理想導體板，求 z0區(qū)域中的合成波電場E1和磁場H1（3）求理想導體表面的電流密度解：（1）將已知的電場寫成復數(shù)形式 900100200/ojzj zE zxeyeV mEj 由，H得第3頁/共20頁 000900900900110112001002001001200100/xyyxjzj zjzj zjzj zxyzH zE zjjxyzEEEExyjzzxjeyjejxeyexeye

3、A m 第4頁/共20頁寫成瞬時值表示式 00,Re1200cos100cos901200cos100sin/j tH z tH z extzytzxtzytzA m（2）均勻平面波垂直入射到理想導體平面上會產(chǎn)生全反射，反射波的電場為90100200jzrxj zryEeEe 第5頁/共20頁即z0區(qū)域內(nèi)的反射波電場為90100200jzj zrrxryExEyExeye 與之相伴的反射波磁場為900011200100jzj zrrHzExeye 所以z0區(qū)域內(nèi)的合成波電場E1和磁場H19090901100100200sinjzjzjxxrxEEEeejze 1200200400sinj zj

4、 zyyryEEEeejz 90111200sin400sinjxyExEyExjzeyjz 第6頁/共20頁同樣1000111200200400cosj zj zxxrxHHHeez 90909010011100100200cosjzjzjyyryHHHeeez9011101400cos200cosjxyHxHyHxzyez（3）理想導體表面的電流密度為901000901|400cos200cos|0.531.06/jszzjJn HzxzyezxeyA m 第7頁/共20頁6.8已知z0區(qū)域中媒質(zhì)2的20、r210、r24，角頻率5108rad/s的均勻平面波從媒質(zhì)1垂直入射到分界面上。設(shè)

5、入射波是沿x軸方向的線極化波，在t0，z0時，入射波電場振幅為2.4V/m試求（1）1和2 （2）反射系數(shù) （3）媒質(zhì)1的電場E1（z，t） （4）媒質(zhì)2的電場E2（z，t） （5）t5ns時媒質(zhì)1的磁場H1（1，t）的值 解：（1）11 10011200223.33/10.54/rrrrrad mrad m 第8頁/共20頁（2）11100112220222121160275.90.117rrrr （3）電場方向為ex方向 111111113.333.33112 sin2.4 1.1170.234sin3.33 2.6810.562sin3.33jzjzirimjzjzjzimjzimjzj

6、zE zE zEzxEeexEeeexEejzxejzxejz第9頁/共20頁 1188,Re2.681cos 5 103.330.562sin 3.33sin 5 10j tE z txE z extzxzt或 13.333.331188 2.40.281,Re2.4cos 5 103.330.281cos 5 103.33irjzjzj tE zE zEzxeeE z txE z extzxtz（4） 22221210.5428221.121.12 2.4,2.68cos 5 1010.54jztmjzimjzEzxE ex E eEzxeEz txtz第10頁/共20頁（4） 11123

7、.3333.332319289138911 1.27 101.49 10,1.27 10 cos3.331.49 10 cos3.335 10,11.27 10 cos 5 105 103.331.49 10 cos 5 105 10irirjzjzHzHzHzzE zzEzyeeHz tytztzts zmHy 33.3310.4 10/yA m第11頁/共20頁6.17z0區(qū)域中為導電媒質(zhì)（媒質(zhì)2的20.004S/m、20pF/m、r5H/m），均勻平面波從媒質(zhì)1垂直入射到分界面上。181100cos 10/zixEetz V m試求（1）1和1 （2）反射系數(shù) （3）反射波電場Erx （

8、4）透射波電場Etx解：（1）由題知1為自由空間，2為損耗媒質(zhì)110000.33/rad m 第12頁/共20頁（2）2231.7222222103212123340.29jccjcceje （3）881cos 1029cos 100.33103/rximEEtztzV m 第13頁/共20頁282122222221222222210316.80.788cos 10110.78/2111.27/211 0.290.9350.2830.97897.8cos 101.2716.8ztximjjztxEE etzNp mrad mejeEetz /V m（4）第14頁/共20頁6.25均勻平面波從

9、0、 4 0入射到與空氣的分界面上。試求（1）希望在分界面上產(chǎn)生全反射，應(yīng)該采取多大的入射角（2）若入射波是圓極化波，而只希望反射成為單一的直線極化波，應(yīng)以什么入射角入射。解（1）電磁波是從稠密媒質(zhì)入射到稀疏媒質(zhì)，只要入射角大于或等于臨界角，就可產(chǎn)生全反射。2211arcsinarcsin30cicnn（2）圓極化波可分解為平行極化和垂直極化兩個分量，當入射角等于布儒斯特角時，平行極化分量產(chǎn)生全透射，這樣反射波中只有垂直極化分量。21arctan26.57iB第15頁/共20頁6.29有一正弦均勻平面波從空氣斜入射到位于z0的理想導體平面上。其電場強度的復數(shù)形式為(68 ),10/jxziE

10、x zyeV m試求（1）如社波的頻率f與波長 （2）入射波電場與磁場的瞬時表達式 （3）入射角 （4）反射波電場和磁場的復數(shù)形式 （5）介質(zhì)1中總的電場和磁場的復數(shù)形式 解：（1）由題知入射波的波矢量22686810/iikxzkrad m波長為220.628imk頻率為894.78 1023 10/cfHzfrad s 第16頁/共20頁（2）入射波傳播方向的單位矢量為680.60.810iiikxzexzk入射波磁場表示為0(68 )1,1(86)120iiijxzHx zeE x zxze99, ,Re,1(86)cos(3 1068 )/120, ,Re,10cos(3 1068 )/j tiij tiiHx z tHx z exztxzA mE x z tE x z eytxz V m第17頁/共20頁（3）cos8cos36.910iziiiziiikkkk（4）由斯奈爾反射定律有36.9ri68680.60.810rrrrkxzkxzexzk而垂直極化波對理想導體平面斜入射時，反射系數(shù)為1，反射波電場為(68 ),10/jxzrEx zyeV m 第18頁/共20頁相伴的磁場為(68