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一、填空题(每空*2*分,共30分)
,能够把它们分红两大类:导电体和绝缘体。
(如导体、电解液等)中,电荷的运动形成的电流成为传导电
流。
(如真空中)电荷运动形成的电流成为运流电流
。
,导体仅起着定导游引电
磁能流的作用,故往常称为导波系统。
,在通信、广播、雷达等领域,采纳电磁辐射能力较强的
细天线。
,它能把
电源内导电原子或分子的正负电荷分开。
,而是经过人体的电流,当经过人体的工频
电流超出8mA时,有可能发生危险,超出30mA时将危
及生命。
:在导体表面形成必定面积的电荷散布,是导体内的
电场为0,每个导体都成等位体,其表面为等位面。
∮=0。
比。
,磁力线平行于其表面,电力
线则与其表面相垂直。
,
称为工作接地。
,存在的一种特别形式的物质,称电场。
,这就叫接地。
假如是为保护工作人员及电气设施的安全而接地,成为保护接地
。
《工程电磁场导论》1
库伦定律:
答:在无穷大真空中,当两个静止的小带电体之间的距离远远大于它们
自己的几何尺寸时,该两带电体之间的作使劲能够表示为:
这一规律成为库仑定律。
?
答:把场域用网格进行切割,再把拉普拉斯方程用以各网格节点处的电位作为
未知数的差分方程式来进行代换,将求拉普拉斯方程解的问题变成求联立
差分方程组的解的问题。
?
答:在导体表面形成必定的面积电荷散布,使导体内的电场为零,每个导体都
成为等位体,其表面为等位面。
?
答:当电场增大到某一数值时,使得电介质中的约束电荷能够离开它们的分子
而自由挪动,这时电介质就丧失了它的绝缘能力,称为被击穿。某种资料
能够安全地承受的最大电场强度就称为该资料的击穿场强。
什么叫静电障蔽?
答:在工程上,经常把不行受外界电场影响的带电体或不希望去影响外界的带电体用一个接地的金属壳罩起来,以隔绝有害的的静电影响。比如高压设施四周的障蔽网等,就是起静电障蔽作用的。
?
答:把电位函数φ用两个或三个仅含一个坐标变量的函数乘积表示,带入偏微
分方程后,借助“分别’常数使本来的偏微分方程转变成几个常微分方程,
而后分别求解这些常微分方程,并以给定的界限条件确立此中待定常数和
函数,最后获得电位函数解。所得的解常常拥有傅里叶级数形式,所以又
《工程电磁场导论》2
称傅里叶法。
?
.答:(1)按给定场域的形状选择适合的坐标系,使场域的界限面能与坐标面相符合,并写出静电场边值问题在该坐标系中的表达式。
(2)将偏微分方程经过“分别”变量转变成常微分方程。
(3)解各常微分方程并构成拉普拉斯方程的通解。通解含有“分别”常数和待定常数。
(4)由界限条件确立“分别”常数和待定常数,获得问题的独一确立解。
计算题
。试求球内、
外
的电场强度及电位。
解:(1)电场强度:依据公式∮=VρdV
r<α时,有4πr2D=4πr3ρ/3
所以D=(ρr/3)er和E=(ρr/3ε0)er
r>α时,有4πr2D=4πr3ρ/3
所以D=(ρα3/3r2)er和E=(ρα3/3ε0r2)er
2)电位:因电荷散布在有限地区,故可选无量远为电位参照点。
r≤α时
=ρα2/2ε0-ρr2/6ε0
当r≥α时
=ρα3/3ε0?1/r
《工程电磁场导论》3
,两点电荷+q和-q相距为d。当r?d时,这一平等量异号的电荷
±q称为电偶极字。计算任一点P处的电位和电场强度。
解:依据叠加原理,P点的电位为
p=q/4πε0?(1/r
因r>>d,则r
1-1/r2)=q/4πε0?(r2-r1)/r
2r1
2
所以有
2r1≈rr2-r1≈dCOSθ,
p=qdCOSθ/4πε0r2er
点的电场强度为:E=P/4πε0r3?(2COSθer+sinθeθ)
,互相平行,轴线距离为d,单位长度分别为+和-
的长直圆柱体。试决定电轴地点。
解:列关系式
《工程电磁场导论》4
,半径为α,其上带电荷q。求薄膜单位面积上所受的膨胀力。
解:孤立导体球的电容C=4πε0α采纳球坐标,原点置于球心,选广义坐
标g为α,则
?r=q2/2C2?C/α=q2/2C?4πε0
q2/8πε0α2
r的方向与α增大的方向同样,为膨胀力。单位面积上的力
?
r、=q2/2ε0(4πα2)2=σ2/2ε0=
1/2?σE=1/2?DE
=300,死心的横截面积S=3X10-3
m2,均匀长度l=1铁
磁质的μr=2600,欲在死心中激发3X10-3Wb的磁通,线圈应经过多大的电流?
解:磁路总磁阻RM=1/μ?l/S=1/2600X(4πx10-7)?1/3x10-3=1051/H
磁路的磁动势￡m=ΦrM=(3x10-3)x105=300
故线圈应经过的电流I=￡m/N=300/300=1A
《工程电磁场导论》5