文档介绍：:肄V/m,求芁(1)电磁波的频率,速度,波长,相位常数,以及传播方向。艿(2)该电磁波的磁场表达式。螈(3)该电磁波的坡印廷矢量和坡印廷矢量的平均值。螄芃题意分析:蚁已知均匀平面电磁波的一个场量求解另一个场量,以及相关的参数,这是均匀平面波问题中经常遇到的问题。求解问题的关键在于牢记均匀平面电磁波场量表达形式的基本特点,场矢量方向和波的传播方向之间的关系以及相关公式。膈薅解:肀(1)求电磁波的频率,速度,波长,相位常数,以及传播方向螀沿x轴正方向传播的电磁波的电场强度瞬时表达式为:薇芅电场表达式的特点有:膁电磁波角频率(rad/s)袈由,可以得到肇电磁波的频率为:(Hz)肆电磁波在自由空间的传播速度膃(m/s)芀电磁波的波长满足式蒆(m)螆相位常数:(rad/m)羀分析电磁波的传播方向:荿方法一:直接判断法袅比较均匀平面电磁波的电场表达式可以看出,均匀平面电磁波的电场表达式中项前面的符号为“”,该电磁波是沿x轴正方向传播的电磁波。蒆方法二:分析法肂电场表达式是时间t和坐标x的函数,若要使为不变的常矢量,就应使组合变量()在t和x变化时为一定值。即,当时间变量t变为,位置变量x变为时,有下式成立:螁蕿由上式可得:羃这说明在电磁波的传播过程中,随着时间的增加(),使电场保持定值的点的坐标也在增加(),所以电磁波的传播方向是由近及远,沿x轴正方向逐步远离原点。膃衿(2)求该电磁波的磁场表达式羈电磁波的传播方向为x轴正方向,电场分量为y轴方向,根据坡印廷矢量的定义:,电场,磁场以及电磁波的传播方向应遵循右手螺旋定律,所以本题中磁场的方向应为z轴方向,三者的方向关系下如图所示。螃羀羈在自由空间中,正弦均匀平面电磁波的电场和磁场分量的比值为固定值,是空间的波阻抗:,所以磁场分量的表达式为:蒇(A/m)蒃(3)求该电磁波的坡印廷矢量表达式和坡印廷矢量的平均值羂根据坡印廷矢量的定义:,得芀袇(W/m2)膄坡印廷矢量的平均值:肃(W/m2),已知海水表面磁场强度A/m,海水的,,,求:袀(1)海水中电磁波的衰减系数,相位系数,波阻抗,相位速度,波长。螁(2)写出海水中和的相量形式表达式。蚆(3)与电磁波传播方向垂直的单位面积上通过的平均功率。蚅袂题意分析:衿由于本题中媒质的电导率不为零,作为导电媒质首先应根据海水的电磁特性参数以及电磁波的频率,判断海水是何种媒质,是良导体还是不良导体。然后再套用相应的公式分析计算。荿蒅解:羃电磁波的角频率为:(rad/s)肈袈所以海水可视为良导体,相关参数的计算可以引用良导体的计算公式。膅(1)求海水中电磁波的衰减系数,相位系数,波阻抗,相位速度,波长螁衰减系数:莀(Np/m)芈在良导体中,电磁波相位系数近似等于衰减系数:羆(rad/m)螂波阻抗:蒈()蚇其中,是电场超前磁场的相位。蚆相位速度:袃(m/s)袁波长:肆(m)蒆(2)海水中和的表达式蚁设海水表面为x=0的平面,,则电磁波沿x轴正方向传播。由于磁场是y轴方向分量,根据坡印廷矢量的定义:,电场,磁场以及电磁波的传播方向应遵循右手螺旋定律,所以本题中电场的方向应为-z轴方向,。