电磁场与电磁波答案(高等教育出版社)陈抗生 第2版.doc

第一章 1.1 解： 矢量E的方向是沿Y轴方向，波的传播方向是-x方向； 波的幅度 ――― 写出下列时谐变量的复数表示（如果可能的话） （1）解： （2）解： （3）解： （4）解： (5)(6)两个分量频率不同，不可用复数表示 ――― 1.3由以下复数写出相应的时谐变量 （1）解： （2）解： （3）解： 得： ――― 1.4 写出以下时谐矢量的复矢量表示 （1）解： （2）解： （3）解： ――― 1.6 解： ―――― 1．7计算下列标量场的梯度 （1）解： （2）解： (3) 解： (4) 解： (5) 解：  第二章 ―― 2.1．市话用的平行双导线，测得其分布电路参数为： R’=0.042Ωm-1; L’=5×10-7Hm-1; G’=5×10-10Sm-1; C’=30.5PFm-1. 求传播常数k与特征阻抗Zc. 答： 代入数据可得：k=(1.385-1.453i) ×10-5 ； Zc= (1.52 -1.44i) ×103 Ω ―― 2.2．传输线的特征阻抗Zc= 50Ω，负载阻抗ZL= 75 +75jΩ，用公式和圆图分别求： (1)与负载阻抗对应的负载导纳； （2）负载处的反射系数； （3）驻波系数与离开负载第一驻波最小点的位置ZL 解：（1）YL== （2）===(7+6j) （3） rad 离开负载第一驻波最小点的位置 dmin==0.3064 -- 2.3 Z Zc ZL 解：由题意可得： 可得： ――― 2.4 无耗传输线特征阻抗Zc=50Ω，负载阻抗ZL=5∠25.99OΩ,求传输线长度l=λ/8, λ/4，3λ/8处的输入阻抗Zin 解：∠25.99OΩ=4.5+2.2j  第三章 ――― 3．1 求以下几个量的量纲 （1）解： （2）解： （3）解： ――― 3.2 解： -- 3.3假定满足麦克斯韦方程的解。求源为时麦克斯韦方程的解。在得出解的过程中你运用了什么原理？ 解：由题意可得： 分别将（1）+（5），（2）+（6），（3）+（7），（4）+（8）可以得到： 在这过程中，应用了叠加原理。 -- 3.4 解：由斯托克斯定理，在此表面上 -- 3.8 在一半径为的无限长圆柱体中有一交变磁通通过，其变化规律为，试求圆柱体内外任意点的电场强度。 答：由法拉第电磁感应定律：, 在半径r处满足2rE=S,其中表示被积分环路包围的磁通的大小 在圆柱体内：2rE=，E= 在圆柱体外：2，E= -- 3.10设电场强度求磁场强度，以及瞬时坡印廷功率流与平均坡印廷功率流。 解：）= = -- 3．11 证明：  第4章 4．3 解：（1） （3） ―― 4．5 解：1) 2）等相位面幅度相同，所以它是均匀平面波，波沿-z方向传播， ―― 4．7 解： ―― 4．8 求下列场的极化性质 （1） （3） （2） （4） （1）解： (3)解： 是左手椭圆极化 （2）解： 是右手圆极化 （4） 解： 是线极化 ―― 4.10 解：讨论z=0的情况： ―― 4.12 解： 4.14 解： ―― 4.16 电各向异性介质中，E、D、H、B、S、k六个矢量，哪四个共平面？说明其理由。 答：E、D、S、k四个共平面。因为，对寻常波，E与D在同方向，对于非寻常波，E与D不在同一方向上，但在与H（B）垂直的平面内  第5章 ―― 5.2 两无限大平板间有电场，式中A为常数，平行板外空间电磁场为零，坐标如图所示。试求： (1) ； (2) E 能否用一位置的标量函数的负梯度表示，为什么？ (3) 求与E 相联系的H； (4) 确定两板面上面电流密度和面电荷密度. 解： （2） （3） （4） =- 5.5 一圆极化均匀平面波自空气投射到非磁性媒质表面z = 0，入射角，入射面为x-z 面。要求反射波电场在y 方向，求媒质的相对介电系数。 解：将该圆极化波分解为TE，TM，如果 由 5.9 均匀平面波由介质I（空气）以45°角投射到无损介质II，已知折射角为30°，如图频率为300MHz。求： (1) (2) 反射系数 解：（1） （2） 5.11 垂直极化平面波由媒质I 倾斜投射到媒质II，如图，求： (1) 产生全反射时的临界角； (2) 当=60°时，求 (用 表示)； (3) 求 (用表示) (4) 在媒质II，求场衰减到1/e 时离开交界面的距离； (4) 求反射系数Γ。 解：（1） （2） （3） （4） （5） 5.15 均匀平面波垂直投射到介质板，介质板前电场的大小示于下图，求 （1）介质板的介电常数ε （2）入射波的工作频率。 解：