西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教
专业：电气工程及其自动化
课程名称【编号】：电磁场与电磁波【1081】
大作业
2019年6月A卷
满分：100分
解释题（共5分）
1、库仑定律答：库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年法国科学家CAde库伦由实验得出，真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用
力的方向在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。
一、分析题（共15分）
1、阐述任意理想介质中均匀平面电磁波的传播特性，阐述斜入射的均匀平面波可以分解为哪两个正交的线极化波，以及矩形波导的传播特性参数有哪些？
二、计算题（共4题，每题40分，任意选做2题）1、1给定矢量Aex9eyez，B2ex4ey3ez，求AB，
2一个半径为a的球体均匀分布着体电荷密度Cm3的电荷，球体内外介电常数均为0，求
答：（a）均匀平面电磁波的电场强度矢量和磁场强度矢量均与传播方向垂直，没有传播方向的分量，即球体内外的电场强度及电位分布。
对于传播方向而言，电磁场只有横向分量，没有纵向分量。这种电磁波称为横电磁波或称为TEM波。答：
（b）电场、磁场和传播方向互相垂直，且满足右手定则。（c）电场和磁场相位相同，波阻抗为纯电阻性。（d）复坡印廷矢量为：
S

12
EH

12
e
x
E0
ejkz
ey
E0
ejkz
ez
E02m2
从而得坡印廷矢量的时间平均值为
SavRe
S

ez
E02m2
ABex9eyez2ex4ey3ez236335
解：采用球坐标系分析本题（只涉及了一个变量半径r，并未涉及其他角度变量）。
在ra的区域，高斯面是一个与这个球体相同球心，以r为半径的球面，所包围的电荷是4r3，3
因此
SEi
dS4r2Eier
er
4r2Ei

4r330
（er表示方向沿径向向外，下面省略了中间过程）
平均功率密度为常数，表明与传播方向垂直的所有平面上，每单位面积通过的平均功率都相同，电磁
所以
波在传播过程中没有能量损失沿传播方向电磁波无衰减。e任意时刻电场能量密度和磁场能量密度相等，各为总电磁能量的一半。斜入射的均匀平面波都可以分解为两个正交的线极化波一个极化方向与入射面垂直，称为垂直极化波；另一个极化方向在入射面内，称为平行极化波。答：传播常数、截止频率、相速度、群速度、波导波长、波阻抗等。
Ei

r30
er
（V
m）
在ra的区域，高斯面r