5電磁場(chǎng)與傳輸理論A總復(fù)習(xí)

1、電磁場(chǎng)與傳輸理論 A總復(fù)習(xí)答疑時(shí)間：2015.01.10 （周六）10:30-11:30;答疑地點(diǎn)：仙林教 3-212A. 考試范圍：第1 4章，第5章前3節(jié)，第6章，第7章前3節(jié)，第8章2, 3, 4節(jié)。B. 基本概念：（40分）一. 題型：1、填空題；（20分）2、 畫(huà)圖題一一不僅僅是畫(huà)圖。（20分）二. 參考內(nèi)容1、思考題（附錄）和書(shū)上的黑體字；2、書(shū)上的圖。C .計(jì)算與分析（60分，第五、六、七章）1. 時(shí)變電磁場(chǎng)（瞬時(shí)值和復(fù)振幅）場(chǎng)量的求解：A,*E,D,H,B,Jd4 4 4能量及功率：We,We,Wm,Wm, Pc,S,S,Sav導(dǎo)體表面的面電流密度和面電荷密度2. 均勻平面波（

2、瞬時(shí)值和復(fù)振幅）傳播方向的判斷，極化的判斷參數(shù)的計(jì)算：f，T，pZy： C的公式不要記）場(chǎng)量的求解：E,D,H ,B,Jd能量及功率：We，W4，Wm，Wm，Pc，S,S,Sav導(dǎo)體表面的面電流密度和面電荷密度3. 垂直入射已知入射波、或反射波、或折射波、或合成波，求其它的波以及面電流和面電荷或 坡印亭矢量4. 矩形波導(dǎo)模式的判斷；傳播模式的判斷；傳播模式的傳播參數(shù)的計(jì)算 相關(guān)的例題習(xí)題：第 3 章 例題 ，例題 ，例題 ;習(xí)題 3.1，3.11，3.18，3.21，3.34第4章習(xí)題4.14第 5 章 例題 ，例題 ;習(xí)題 5.1，5.2，5.3，5.4，5.12，5.13，5.14第 6

3、章 例題 ，例題 ,例題 ;習(xí)題 6.1，6.2，6.3，6.4，6.6，6.12, 6.16，6.18第 7 章 例題 ;習(xí)題 7.8，7.10，.1230%。D .期末總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)組成，其中平時(shí)成績(jī)不超過(guò)電磁場(chǎng)與電磁波理論思考題（ 本課程提供的復(fù)習(xí)提綱，僅供參考 ）第 1 章思考題1.1 什么是右手法則或右手螺旋法則？ （圖）1.2 若兩個(gè)矢量相互垂直，則它們的標(biāo)量積應(yīng)等于什么？矢量積又如何？1.3 若兩個(gè)矢量相互平行，則它們的矢量積應(yīng)等于什么？標(biāo)量積又如何？1.4 若兩個(gè)非零矢量的標(biāo)量積等于零，則兩個(gè)矢量應(yīng)垂直還是平行？1.5 若兩個(gè)非零矢量的矢量積等于零，則兩個(gè)矢量

4、應(yīng)垂直還是平行？1.6 直角坐標(biāo)系中矢量的標(biāo)量積和矢量積如何計(jì)算？1.7 標(biāo)量函數(shù)的梯度的定義是什么？物理意義是什么？ （圖）1.8 什么是通量？什么是環(huán)量？1.9 矢量函數(shù)的散度的定義是什么？物理意義是什么？ （圖）1.10 矢量函數(shù)的旋度的定義是什么？物理意義是什么？ （圖）1.11 什么是拉普拉斯算子？標(biāo)量和矢量的拉普拉斯運(yùn)算分別是如何定義的？1.12 直角坐標(biāo)系中梯度、散度、旋度和拉普拉斯算子在的表示式是怎樣的？1.13 三個(gè)重要的矢量恒等式是怎樣的？1.14 什么是無(wú)源場(chǎng)？什么是無(wú)旋場(chǎng)？第 2 章思考題2.1 什么是體電荷、面電荷、線(xiàn)電荷和點(diǎn)電荷？他們分別是如何定義的？2.2 什么是

5、電介質(zhì)、磁介質(zhì)和導(dǎo)體或?qū)щ娒劫|(zhì)？2.3 什么是電偶極子？電偶極矩矢量是如何定義的？2.4 什么是相對(duì)介電常數(shù)和（絕對(duì)）介電常數(shù)？什么是自由空間？2.5 ？什么是線(xiàn)性各向同性的電介質(zhì)？2.6 什么是恒定電流？什么是時(shí)變電流？什么是傳導(dǎo)電流？什么是運(yùn)流電流？2.7 什么是體電流、面電流和線(xiàn)電流？他們分別是如何定義的？2.8 什么是微分形式歐姆定律？2.9 什么是磁偶極子？磁偶極矩矢量是如何定義的？2.10 什么是相對(duì)磁導(dǎo)率和（絕對(duì)）磁導(dǎo)率？2.11 什么是線(xiàn)性各向同性的磁介質(zhì)？2.12 電磁學(xué)的三大基本實(shí)驗(yàn)定律是哪三個(gè)？2.13 穿過(guò)任一高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量與該閉合曲面所包圍的哪些電荷有關(guān)？2.1

6、4 穿過(guò)任一高斯面的電位移通量與該閉合曲面所包圍的哪些電荷有關(guān)？2.15 高斯面上的場(chǎng)矢量與高斯面外的電荷是否有關(guān)？為什么？2.16 磁場(chǎng)強(qiáng)度沿任一閉合回路的環(huán)量與哪些電流有關(guān)？2.17 磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任一閉合回路的環(huán)量與哪些電流有關(guān)？2.18 閉合回路上的磁場(chǎng)強(qiáng)度與閉合回路以外的電流是否有關(guān)？為什么？2.19 麥克斯韋的漩渦電場(chǎng)假設(shè)的基本思想是什么？2.20 什么是位移電流？什么是位移電流密度？2.21 什么是全電流？什么是全電流密度？什么是全電流連續(xù)性定律？2.22 為什么說(shuō)五個(gè)基本方程不是獨(dú)立的？2.23 什么是電磁場(chǎng)的邊界條件？他們是如何得到的？ （圖）2.24 在不同媒質(zhì)分界面上，永遠(yuǎn)

7、是連續(xù)的是電磁場(chǎng)的哪些分量？2.25 電磁場(chǎng)的哪些分量當(dāng)不存在傳導(dǎo)面電流和自由面電荷時(shí)是連續(xù)的？2.26 什么是理想介質(zhì)？什么是理想導(dǎo)體？2.27 邊界條件有哪三種常用形式？他們有什么特點(diǎn)？2.28 在理想導(dǎo)體表面上不存在電磁場(chǎng)的什么分量？2.29 垂直于（平行于）理想導(dǎo)體表面的是電力線(xiàn)還是磁力線(xiàn)？2.30 理想導(dǎo)體表面的面電流密度等于磁場(chǎng)的什么分量？面電荷密度等于電場(chǎng)的什么分量？ 第 3 章思考題3.1 什么是靜電場(chǎng)？如何由是麥克斯韋方程組得到靜電場(chǎng)的基本方程？3.2 靜電場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)還是無(wú)旋場(chǎng)？3.3 靜電場(chǎng)邊界條件有哪兩種常用形式？他們有什么特點(diǎn)？3.4 在靜電場(chǎng)中的不同電介質(zhì)分界面上，電

8、場(chǎng)強(qiáng)度和電位移的什么分量總是連續(xù)的？3.5 什么是靜電場(chǎng)折射定律？ （圖）3.6 靜電場(chǎng)的什么分量在導(dǎo)體表面總是為零？3.7 導(dǎo)體表面面電荷密度等于電場(chǎng)的什么分量？3.8 在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度沿一個(gè)開(kāi)放路徑的線(xiàn)積分與積分路徑是否有關(guān)？為什么？3.9 靜電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電位是如何定義的？什么是零電位參考點(diǎn)？3.10 靜電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電位是否是唯一的？電場(chǎng)強(qiáng)度是否是唯一的？3.11 什么是等位面？電場(chǎng)強(qiáng)度矢量與等位面有什么關(guān)系？為什么？3.12 電偶極子的電力和等位面是怎樣的？ （圖）3.13 什么是電位的泊松方程和拉普拉斯方程？什么是電場(chǎng)的泊松方程和拉普拉斯方程？3.14 電位的邊界條件是如何得到

9、的？為什么電位在界面上總是連續(xù)？3.15 為什么說(shuō)導(dǎo)體必為等位體，導(dǎo)體與電介質(zhì)的交界面必為等位面？3.16 靜電場(chǎng)的能量和能量密度是如何計(jì)算的？3.17 導(dǎo)體的電容與哪些因素有關(guān)？與導(dǎo)體的電位和所帶的電量是否有關(guān)？3.18 什么是電容器？電容器的電容是如何定義的？3.19 電容器的電容與其電場(chǎng)儲(chǔ)能有什么關(guān)系？3.20 什么是靜電場(chǎng)分布型問(wèn)題？什么是靜電場(chǎng)的邊值型問(wèn)題？3.21 靜電場(chǎng)的邊值問(wèn)題可以分為哪三類(lèi)？3.22 什么是靜電場(chǎng)唯一性定理？它是如何證明的？3.23 靜電場(chǎng)邊值問(wèn)題主要解法有哪些？3.24 什么是直接積分法？直接積分法的基本步驟是什么？3.25 直角坐標(biāo)系中一維電位分布的拉普拉

10、斯方程的通解是怎樣的？電荷均勻分布和線(xiàn)性分 布區(qū)域電位的通解各是怎樣的？3.26 圓柱坐標(biāo)系中無(wú)源區(qū)域、電荷均勻分布和線(xiàn)性分布區(qū)域三個(gè)一維電位分布滿(mǎn)足的二階 微分方程各是怎樣的？電位的通解各是怎樣的？3.27 球面坐標(biāo)系中無(wú)源區(qū)域、電荷均勻分布和線(xiàn)性分布區(qū)域三個(gè)一維電位分布滿(mǎn)足的二階 微分方程各是怎樣的？電位的通解各是怎樣的？3.28 什么是分離變量法？什么是分離常數(shù)？什么是分離方程？3.29 直角坐標(biāo)系中的分離常數(shù)有哪幾個(gè)？直角坐標(biāo)系中的分離方程是怎樣的？3.30 直角坐標(biāo)系中的分離方程的通解與分離常數(shù)有什么關(guān)系？3.31 直角坐標(biāo)系中分離變量法的的兩種常見(jiàn)的二維問(wèn)題是指什么情況？圖）3.3

11、2 什么是直角坐標(biāo)系中分離變量法的基本問(wèn)題？怎樣將所求問(wèn)題分解成基本問(wèn)題？3.33 如何根據(jù)基本問(wèn)題的邊界條件選取通解的具體形式？3.34 什么是鏡像法？什么是鏡像電荷？如何確定鏡像電荷？3.35 點(diǎn)電荷關(guān)于無(wú)限大導(dǎo)體平面的鏡像電荷是如何確定的？3.36 無(wú)限大導(dǎo)體平面上方與其平行的無(wú)限長(zhǎng)直的均勻線(xiàn)電荷的鏡像是怎樣的？ （圖）3.37 兩個(gè)無(wú)限大相交理想導(dǎo)體平面之間的夾角滿(mǎn)足什么條件才能采用鏡像法？鏡像電荷的 數(shù)目與夾角有什么關(guān)系？ （圖）3.38 兩個(gè)平行的無(wú)限大導(dǎo)體平面之間的點(diǎn)電荷的鏡像電荷有多少？ （圖）3.39 接地導(dǎo)體球外的點(diǎn)電荷的鏡像電荷是如何確定的？導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷有什么特點(diǎn)？

12、 （圖）3.40 接地導(dǎo)體球內(nèi)的點(diǎn)電荷的鏡像電荷是如何確定的？導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷有什么特點(diǎn)？ （圖）3.41 多個(gè)點(diǎn)電荷和多個(gè)導(dǎo)體的鏡像法？ （圖）第 4 章思考題4.1 什么是恒定電流或直流？什么是時(shí)變電流或交流？4.2 什么是恒定電場(chǎng)？如何由是麥克斯韋方程組得到恒定電場(chǎng)的基本方程？4.3 恒定電場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)還是無(wú)旋場(chǎng)？4.4 在電導(dǎo)率不同的導(dǎo)體的分界面上，電場(chǎng)強(qiáng)度和電流密度的什么分量是連續(xù)的？4.5 在不同導(dǎo)體的分界面上電場(chǎng)強(qiáng)度和電流密度的什么分量是不連續(xù)的？4.6 為什么在線(xiàn)性和各向同性的均勻媒質(zhì)中恒定電場(chǎng)中電位總是滿(mǎn)足的拉普拉斯方程？4.7 線(xiàn)性和各向同性的均勻媒質(zhì)中是否存在體電荷？什么

13、情況下，導(dǎo)電媒質(zhì)分界面上的不 存在面電荷？4.8 什么是電流的熱效應(yīng)？恒定電場(chǎng)的功率損耗是如何計(jì)算的？4.9 什么是漏電流？什么是漏電導(dǎo)？4.10 什么是靜電比擬法？它有什么用處？4.11 什么是恒定磁場(chǎng)？如何由是麥克斯韋方程組得到恒定磁場(chǎng)的基本方程？4.12 恒定磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)還是無(wú)旋場(chǎng)？4.13 在磁導(dǎo)率不同的磁介質(zhì)的分界面上，磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度什么分量是連續(xù)的？4.14 在不同磁介質(zhì)的分界面上磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的什么分量是不連續(xù)的？4.15 什么是恒定磁場(chǎng)折射定律？ （圖）4.16 恒定磁場(chǎng)的矢量磁位是如何定義的？什么是庫(kù)侖條件或庫(kù)侖規(guī)范？4.17 什么是恒定磁場(chǎng)矢量磁位的泊松方程和拉

14、普拉斯方程？4.18 恒定磁場(chǎng)的能量和能量密度是如何計(jì)算的？4.19 什么是導(dǎo)體載流回路的電感？它與哪些因素有關(guān)？4.20 什么是自感？什么是互感？什么是內(nèi)自感？什么是外自感？4.21 導(dǎo)體回路的電感與導(dǎo)體回路的電流是否有關(guān)？4.22 導(dǎo)體載流回路的電感與磁場(chǎng)儲(chǔ)能有什么關(guān)系？第 5 章思考題5.1 什么是時(shí)諧電磁場(chǎng)？什么是時(shí)諧電磁場(chǎng)的復(fù)振幅和復(fù)振幅矢量？5.2 如何由時(shí)變電磁場(chǎng)的基本方程得到時(shí)諧電磁場(chǎng)的基本方程（基本方程的復(fù)數(shù)形式）？5.3 如何由時(shí)變電磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)方程得到時(shí)諧電磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)方程（結(jié)構(gòu)方程的復(fù)數(shù)形式）？5.4 如何由時(shí)變電磁場(chǎng)的邊界條件得到時(shí)諧電磁場(chǎng)的邊界條件（邊界條件的復(fù)數(shù)形式）

15、？5.5 時(shí)諧電磁場(chǎng)邊界條件有哪三種常用形式？他們有什么特點(diǎn)？5.6 在不同媒質(zhì)分界面上，永遠(yuǎn)是連續(xù)的是時(shí)諧電磁場(chǎng)的哪個(gè)分量？5.7 在理想導(dǎo)體表面上不存在時(shí)諧電磁場(chǎng)的什么分量？5.8 垂直于（平行于）理想導(dǎo)體表面的是時(shí)諧電磁場(chǎng)的電力線(xiàn)還是磁力線(xiàn)？5.9 理想導(dǎo)體表面的面電流密度（面電荷密度）等于時(shí)諧電磁場(chǎng)的什么分量？5.10 什么是導(dǎo)電媒質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)？什么是導(dǎo)電媒質(zhì)的損耗角正切？5.11 時(shí)變電磁場(chǎng)的矢量磁位和標(biāo)量電位是如何定義？5.12 什么是洛倫茲條件或洛倫茲規(guī)范？洛倫茲條件與電流連續(xù)性方程是否是一致的？5.13 什么情況下矢量磁位和標(biāo)量電位滿(mǎn)足齊次達(dá)蘭貝爾方程？5.14 什么情況下電

16、場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度滿(mǎn)足齊次達(dá)蘭貝爾方程？5.15 什么是滯后位？什么是超前位？為什么在無(wú)限大自由空間中只有滯后位？5.16 矢量磁位和標(biāo)量電位的滯后位是怎樣的？5.17 時(shí)諧電磁場(chǎng)的矢量磁位和標(biāo)量電位是如何定義？5.18 如何得到時(shí)諧電磁場(chǎng)的矢量磁位和標(biāo)量電位的洛倫茲條件或洛倫茲規(guī)范？5.19 如何得到時(shí)諧電磁場(chǎng)的矢量磁位和標(biāo)量電位的亥姆霍茲方程（復(fù)波動(dòng)方程）？5.20 如何得到時(shí)諧電磁場(chǎng)的矢量磁位和標(biāo)量電位的滯后位和超前位？5.21 瞬時(shí)坡印廷矢量是如何定義的？它的物理意義是什么？它有什么特性？5.22 什么是瞬時(shí)坡印廷定理的微分形式和積分形式？瞬時(shí)坡印廷定理的物理意義是什么？5.23 什么是

17、平均坡印廷矢量？復(fù)坡印廷矢量是如何定義的？它的物理意義是什么？5.24 導(dǎo)電媒質(zhì)的色散是因?yàn)槭裁?？良?dǎo)體的趨膚深度是指場(chǎng)強(qiáng)振幅衰減為原來(lái)的多少時(shí)傳 播的距離。第 6 章思考題6.1 什么是平面波？什么是柱面波？什么是球面波？6.2 什么是均勻平面波？什么是非均勻平面波？6.3 什么是均勻球面波？什么是非均勻球面波？6.4 什么是橫電磁波（ TEM 波）、橫電波（ TE 波）和橫磁波（ TM 波）？6.5 均勻平面波的傳播特性有哪些？均勻平面波的傳播參數(shù)有哪些？6.6 什么是均勻平面波的極化？均勻平面波的極化有什么特點(diǎn)？6.7 什么是線(xiàn)極化？什么是圓極化？什么是橢圓極化？6.8 什么是右旋圓極化

18、波？什么是左旋圓極化波？6.9 什么情況下均勻平面波是線(xiàn)極化？什么情況下均勻平面波是圓極化波？6.10 什么情況下均勻平面波是右旋圓極化波？什么情況下均勻平面波是左旋圓極化波？6.11 什么是傳播矢量？沿任意方向傳播的均勻平面波的電磁場(chǎng)的一般形式是怎樣的？6.12 什么是傳播常數(shù)？什么是衰減常數(shù)？什么是相位常數(shù)？6.13 導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的均勻平面波具有什么特點(diǎn)？6.14 什么是弱導(dǎo)電媒質(zhì)（低損耗媒質(zhì)）？什么是良導(dǎo)體（強(qiáng)損耗媒質(zhì)）？6.15 什么是趨膚效應(yīng)？什么是趨膚深度（透入深度）？6.16 什么是表面阻抗？什么是表面電阻？什么是表面電抗？導(dǎo)體的熱損耗是如何計(jì)算的？6.17 什么是入射波、反射

19、波、透射波和折射波？6.18 什么是垂直入射？什么是斜入射？6.19 什么是入射面？什么是垂直極化斜入射？什么是平行極化斜入射？ （圖）6.20 什么是反射系數(shù)？什么是透射系數(shù)（折射系數(shù)）？6.21 垂直入射的反射系數(shù)和透射系數(shù)有什么關(guān)系？6.22 垂直入射到理想導(dǎo)體表面時(shí)合成電磁場(chǎng)的振幅分布是怎樣的？ （圖）6.23 什么是反射定律？什么是折射定律？6.24 什么是駐波比？什么是波腹？什么是波節(jié)？什么是行波？什么是駐波？6.25 什么是無(wú)反射（全折射）？什么是全反射？全反射時(shí)是否存在折射波？6.26 什么是布儒斯特角？非鐵磁性媒質(zhì)分界面的無(wú)反射條件是什么？6.27 什么是臨界角？非鐵磁性媒質(zhì)

20、分界面的全反射條件是什么？第 7 章思考題7.1 什么是波導(dǎo)？什么是導(dǎo)波？什么是均勻波導(dǎo)（規(guī)則波導(dǎo)）？7.2 什么是縱向場(chǎng)法？什么是縱向場(chǎng)導(dǎo)波方程？7.3 什么是橫向拉普拉斯算子？什么是二維的導(dǎo)波方程？7.4 在廣義柱坐標(biāo)系中，縱向場(chǎng)所滿(mǎn)足的導(dǎo)波方程是？7.5 什么是二維的橫向哈密頓算子？如何得到用縱向場(chǎng)表示的橫向場(chǎng)？7.6 什么是模式（波型、波或模）？波導(dǎo)中傳播的模式可以分成哪四種？7.7 什么是 TEM 模？ TEM 模存在的條件是什么？7.8 什么是 TE 模？什么是 TM 模？它們的傳播條件是什么？7.9 什么是傳播模式？什么是截止模式？7.10 截止波數(shù)、截止波長(zhǎng)和截止頻率之間的關(guān)系

21、是怎樣的？7.11 金屬波導(dǎo)內(nèi) TE 模和 TM 模和傳播特性與均勻平面波的傳播特性有什么不同？7.12 波導(dǎo)波長(zhǎng)、截止波長(zhǎng)和工作波長(zhǎng)三者之間的關(guān)系是怎樣的？7.13 相速度、群速度與電磁波的傳播速度之間的關(guān)系是怎樣的？7.14 TE 模和 TM 模的波阻抗或波型阻抗是如何定義的？7.15 什么是色散波？什么是幾何色散？什么是媒質(zhì)色散？7.16 矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)中的兩個(gè)縱向場(chǎng)是如何表示的？7.17 矩形波導(dǎo)圓波導(dǎo)中的截止參數(shù)有什么特點(diǎn)？7.18 什么是主模？什么是高次模？什么是最低型高次模？7.19 什么是截止區(qū)？什么是單模傳播？什么是多模傳播？7.20 矩形波導(dǎo)圓波導(dǎo)中的單模傳播的條件是什么