電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題ppt課件

1、電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,1,第三章 習(xí)題,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,2,(1)求圓柱內(nèi)、外的電場(chǎng)強(qiáng)度； (2)這個(gè)圓柱是什么材料制成的？表面有電荷分布嗎？試求之。,解： (1)電場(chǎng),在,處,即,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,3,在,處,(2)這個(gè)圓柱體是由導(dǎo)體制成的，表面有電荷存在， 其電荷密度為,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,4,3. 4 已知,的空間中沒有電荷，下列幾個(gè)函數(shù)中哪個(gè)可能 是電位函數(shù)解？,(2),(3),(4),(1),解：在,的空間中無電荷分布，電位函數(shù)因滿足拉普拉斯方程， 題中幾個(gè)函數(shù)中凡滿足拉普拉斯

2、方程的函數(shù)，便為,空間電位的解,(1),函數(shù),不是,空間中電位的解。,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,5,(2),函數(shù),是,空間中電位的解。,(3),函數(shù),不是,空間中電位的解。,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,6,(4),函數(shù),不是,空間中電位的解。,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,7,3.7無限大導(dǎo)體平板分別置于x0 和 xd處，板間充滿電荷，其體 電荷密度為 ，極板電位分別為0和U0，求兩極板間的電位和電場(chǎng)強(qiáng)度。,解：兩導(dǎo)體間的電位滿足泊松方程,因此有,解得,在x0處 ，B0,在xd處 ，故,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,8,因此

3、,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,9,解： (1)由于電場(chǎng)分布仍沿徑向方向，所以在兩種介質(zhì)的 分界面上，根據(jù)邊界條件有,所以此題仍可用高斯定理,求解，即,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,10,所以,孤立導(dǎo)體球的電位為,故球的電容為,(2)總的靜電能量為,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,11,3.10 兩平行的金屬板，板間距離為,，豎直地插在介電常數(shù)為,的液體中，板間電壓為,。證明液體面升高為,其中,為液體的質(zhì)量密度,即,電容器的儲(chǔ)能為,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,12,這個(gè)力應(yīng)與水平面以上的液體重量相平衡，即,（,為體積）所以有,液面

4、升高為,液體所受的沿高度方向的電場(chǎng)力為,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,13,解：由安培環(huán)路定律，有,利用邊界條件,即,及本構(gòu)關(guān)系,有,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,14,(2)介質(zhì)的磁化強(qiáng)度,則磁化電流體密度,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,15,因此得到,在磁介質(zhì)表面上，磁化電流面密度為,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,16,3.19同軸線內(nèi)導(dǎo)體是半徑為a的圓柱，外導(dǎo)體是半徑為b的薄圓柱面，其厚度可忽略不計(jì)。內(nèi)外導(dǎo)體間填充有磁導(dǎo)率不同的介質(zhì)。設(shè)同軸線中通過的電流為I,試求 (1)同軸線中單位長(zhǎng)度所儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量； (2)單位長(zhǎng)度的自

5、感 解：同軸線的內(nèi)外導(dǎo)體之間的磁場(chǎng)沿方 向，在兩種介質(zhì)分界面上，磁場(chǎng)只有法向 分量，根據(jù)邊界條件可知，兩種介質(zhì)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度 但磁場(chǎng) 強(qiáng)度,(1)利用安培環(huán)路定律，當(dāng) 時(shí)， 有,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,17,在 的區(qū)域內(nèi)，有,即,故,同軸線中單位長(zhǎng)度存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量為,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,18,（2）由 ，得到單位長(zhǎng)度的自感為,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,19,吸力，向上。 令,解：小帶電體可視為一點(diǎn)電荷,，它所受靜電力，來自導(dǎo)體,（平面上方,處，,）對(duì)它的作用力。,平板的感應(yīng)電荷，也就是鏡像電荷,與重力mg大小相等，有,解得,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題,20,3.29如圖所示，請(qǐng)求出槽內(nèi)的電位分布。,有限】,電磁場(chǎng)與電磁波(第四版)課后答案_第三章習(xí)題