电磁场与电磁波易考简答题归纳1.感应电动机的额定功率（B）从电源吸收的总功率 A.大于；B.小于；C.等于 2.电动机铭牌上的“温升”是指（A）允许温升 A.定子绕组；B.定子铁芯；C.转子 3.电动机的连续额定工作方式，是指该电动机长时间带额定负载而其（C）不超过额定值 A.定子温度；B.出、入口风温；C.温升 4.电动机从电源吸收无功功率，产生（C） A.机械能；B.热能；C.磁场 5.电动机定子旋转磁场的转速和转子转速的差数，叫做（A） A.转差；B.转差率；C.滑差 6.电动机外加电压的变化，对电动机的出力（A） A.影响小；B.影响大；C.无影响 7.电动机外加电压的变化，对电动机的转速（A） A.影响小；B.影响大；C.无影响 8.当外加电压降低时，电动机的电磁力矩降低，转差（B） A.降低；B.增大；C.无变化 9.直流电机的转换过程，是一个比较复杂的过程，换相不良的直接后果是（A） A.产生火花；B.炭刷发热碎裂；C.炭刷跳动 10.交流电流表指示的电流值，表示的示交流电流的（A） A.有效值；B.最大值；C.平均值 11.当电力系统发生故障时，要求继电保护动作，将靠近故障设备的断路器跳开，用以缩小停电 范围，这就是继电保护的（A） 。
A.选择性；B.可靠性；C.灵敏性 12.目前广泛采用瓷或钢化玻璃制造绝缘子，是因为它们具有（B） ，能抵抗气温和晴雨等气候的 变化 A.热稳定性差；B.伸胀性小；C.击穿电压低于闪络电压 13.蓄电池安培小时的效率，一般是（A）的 A.小于 1；B.大于 1；C.等于 1 14. 为了比较蓄电池电解液的浓度均以（B）的密度为标准 A.10℃；B.15℃；C.25℃ 15.由直接雷击或雷电感应而引起的过电压叫做（A）过电压 A.大气；B.操作；C.谐振 16.电力系统在运行中，突然短路引起的过电压叫做（C）过电压 A.大气；B.操作；C.弧光接地 17.我们使用的测量仪表，它的准确等级若是 0.5 级，则该仪表的基本误差是C） A.+0.5％；B.-0.5％；C.±0.5％ 18. 磁电式测量仪表，可以用来测量（A） A.直流电；B.交流电；C.直流电和交流电 19.电磁式测量仪表（C） A.只能测量直流电；B. 只能测量交流电；C.可以测量直流电和交流电 20.断路器切断电流时，是指（C） A.动静触头分开；B. 电路电流表指示为零；C.触头间电弧完全熄灭 21. 为了降低交流电弧恢复电压的上升速度和防止出现振荡过电压，有的在断路器触头间加装 （B） 。
A.均压电容；B. 并联电阻；C.均压环 22.所谓电力系统稳定性，指（C） A. 系统无故障时间的长短；B. 系统发动机并列运行的能力；C.在某种扰动下仍能恢复稳定状 态的能力 23.当电力系统发生短路时，使原电流剧增至额定电流的数倍，此时电流互感器将工作在磁化曲 线的非线性部分，角误差和变比误差（A） A. 均增大；B. 均减小；C.变比误差增大，角误差减小 24.蓄电池电动势的大小与（A）无关 A.极板的大小；B.蓄电池内阻的大小；C.蓄电池比重高低 25.蓄电池所能输出的能量与它的极板表面积（C） A. 没有关系；B.成反比；C. 成正比 26.电流互感器二次回路阻抗增加时，其电流误差和角误差（A） A. 均增加；B.均减小；C.电流误差增加，角误差减小 27. 电流互感器二次回路功率因数降低时，其电流误差和角误差（C） A. 均增加；B.均减小；C.电流误差增加，角误差减小 28.零序电流只有在（B）才会出现 A. 相间故障；B. 接地故障或非全相运行；C. 振荡时 29.涡流损耗的大小，与铁芯材料的性质（B） A. 没有关系；B.有关系；C. 关系不大 30.磁滞损耗的大小与周波（C） 。
A. 无关；B.成反比；C. 成正比 31.不同的绝缘材料，其耐热能力不同，如果长时间在高于绝缘材料的耐热能力下运行，绝缘材 料容易（B） A. 开裂；B.老化；C. 破碎 32.在输配电设备中，最容易受雷击的设备是（C） A. 变压器；B.断路器和隔离开关；C. 输电线路 33.所谓内部过电压的倍数就是内部过电压的（A）与电网工频电压有效值的比值 A. 幅值；B.有效值；C. 平均值 34.电压互感器的变比与其匝数相比较，则变比（A）匝数比 A. 大于；B.小于；C. 等于 35.电流互感器过载运行时，其铁芯的损耗（A） A. 增大；B.减小；C. 无变化 36.铅酸蓄电池在放电过程中，其电解液的硫酸浓度（B） A. 增大；B.减小；C. 无变化 37.电力系统发生振荡时，电气量的变化比系统发生故障时电气量的变化（B） A. 较快；B.较慢；C. 相同 38.SF6 气体断路器其 SF6 气体的灭弧能力比空气大（C）倍 A. 50；B.80；C. 100 39.电流互感器在运行中，为保护人身和二次设备的安全，要求互感器（B） A. 必须一点接地；B.二次侧严禁开路；C. 严禁超过规定容量加带负荷。
40.用兆欧表摇测电气设备绝缘时，如果摇表转速与要求转速低得过多时，其测量结果与实际值 比较（A） A. 可能偏高；B.可能偏低；C.大小一样 41.三相断路器，其最大热稳定电流是指在（ B）时间内，各部件所能承受的热效应所对应的最 大短路电流的有效值 A. 0.5 秒；B.5 秒；C.10 秒 1、 什么是均匀平面电磁波？答：平面波是指波阵面为平面的电磁波均匀平面波是指波的电场和磁场只沿波的传播方向变化，而在波阵面内和的方向、振幅和相位不变的平面波2、 电磁波有哪三种极化情况？简述其区别答：（1）直线极化，同相位或相差；2）圆极化，同频率，同振幅，相位相差或；（3）椭圆极化，振幅相位任意3、 试写出正弦电磁场的亥姆霍兹方程（即亥姆霍兹波动方程的复数形式），并说明意义答：，式中称为正弦电磁波的波数意义：均匀平面电磁波在无界理想介质中传播时，电场和磁场的振幅不变，它们在时间上同相，在空间上互相垂直，并且电场、磁场、波的传播方向三者满足右手螺旋关系电场和磁场的分量由媒质决定4、 写出时变电磁场中麦克斯韦方程组的非限定微分形式，并简述其意义答：物理意义：A、第一方程：时变电磁场中的安培环路定律。
物理意义：磁场是由电流和时变的电场激励的 B、第二方程：法拉第电磁感应定律物理意义：说明了时变的磁场激励电场的这一事实 C、第三方程：时变电场的磁通连续性方程物理意义：说明了磁场是一个旋涡场 D、第四方程：高斯定律物理意义：时变电磁场中的发散电场分量是由电荷激励的5、 写出麦克斯韦方程组的微分形式或积分形式，并简述其意义答：（1）微分形式 （2） 积分形式物理意义：同第4题6、 写出达朗贝尔方程，即非齐次波动方程，简述其意义答：，物理意义：激励，源激励，时变源激励的时变电磁场在空间中以波动方式传播，是时变源的电场辐射过程7、 写出齐次波动方程，简述其意义答：，物理意义：时变电磁场在无源空间中是以波动方式运动，故称时变电磁场为电磁波，且电磁波的传播速度为：8、 简述坡印廷定理，写出其数学表达式及其物理意义答：（1）数学表达式：①积分形式：，其中，，称为坡印廷矢量由于为体积内的总电场储能，为体积内的总磁场储能， 为体积内的总焦耳损耗功率于是上式可以改写成：，式中的为限定体积的闭合面②微分形式：，其中， ，称为坡印廷矢量，电场能量密度为：，磁场能量密度：。
2）物理意义：对空间任意闭合面限定的体积，矢量流入该体积边界面的流量等于该体积内电磁能量的增加率和焦耳损耗功率它给出了电磁波在空间中的能量守恒和能量转换关系9、 写出麦克斯韦方程组的复数形式答：10、 写出达朗贝尔方程组的复数形式答：，11、 写出复数形式的的坡印廷定理答：其中为磁场能量密度的平均值，为电场能量密度的平均值这里场量分别为正弦电场和磁场的幅值正弦电磁场的坡印廷定理说明：流进闭合面内的有功功率供闭合面包围的区域内媒质的各种功率损耗；而流进（或流出）的无功功率代表着电磁波与该区域功率交换的尺度坡印廷矢量为穿过单位表面的复功率，实部为穿过单位表面的平均功率，虚部为穿过单位表面的无功功率12、 工程上，通常按的大小将媒质划分为哪几类？答：当时，媒质被称为理想导体；当时，媒质被称为良导体；当时，媒质被称为半导电介质；当时，媒质被称为低损耗介质；当时，媒质被称为理想介质13、 简述均匀平面电磁波在理想介质中的传播特性答：（1）电场、波的传播方向三者满足右手螺旋关系，电场与磁场处处同相，在传播过程中，波的振幅不变，电场与磁场的振幅之比取决于媒质特性，空间中电场能量密度等于磁场能量密度2） 相速度为：，频率，波长：电场与磁场的振幅比，即本征阻抗：，电场能量密度：，磁场能量密度：二者满足关系：14、试写出麦克斯韦位移电流假说的定义式，并简述其物理意义。
答：按照麦克斯韦提出的位移电流假说，电位移矢量对时间的变化率可视为一种广义的电流密度，称为位移电流密度，即物理意义：位移电流一样可以激励磁场，即变化的电场可以激励磁场15、 简述什么是色散现象？什么是趋肤效应？答：在导电媒质中波的传播速度随频率变化，这种现象称为色散现象导电媒质中电磁波只存在于表面，这种现象称为趋肤效应，工程上常用穿透深度（m）表示趋肤程度，17、写出真空中安培环路定律的数学表达式，说明它揭示的物理意义答：，它表明在真空中，磁感应强度沿任意回路的环量等于真空磁导率乘以与该回路相交链的电流的代数和18、写出电荷守恒定律的数学表达式，说明它揭示的物理意义答：电荷守恒定律表明任一封闭系统的电荷总量不变也就是说，任意一个体积内的电荷增量必定等于流入这个体积的电荷量19、简述分界面上的边界条件答：（1）法向分量的边界条件A、的边界条件，若分界面上，则B、的边界条件（2）切向分量的边界条件A、的边界条件B、的边界条件，若分界面上，则（3）理想导体（）表面的边界条件，式中是导体表面法线方向的单位矢量上述边界条件说明：在理想导体与空气的分界面上，如果导体表面上分布有电荷，则在导体表面上有电场的法向分量，则由上式中的④式决定，导体表面上电场的切向分量总为零；导体表面上磁场的法向分量总为零，如果导体表面上分布有电流，则在导体表面上有磁场的切向分量，则由上式中的（1）决定。
重要习题例题归纳第二章 静电场和恒定电场一、 例题：1、 例2.2.4（）半径为的无限长导体柱面，单位长度上均匀分布的电荷密度为试计算空间中各点的电场强度解：作一与导体柱面同轴、半径为、长为的闭合面，应用高斯定律计算电场强度的通量 当时，由于导体内无电荷，因此有，故有，导体内无电场 当时，由于电场只在方向有分量，电场在两个底面无通量，因此 则有：2、 例2.2.6（）圆柱坐标系中，在与之间的体积内均匀分布有电荷，其电荷密度为利用高斯定律求各区域的电场强度解：由于电荷分布具有轴对称性，因此电场分布也关于轴对称，即电场强度在半径为的同轴圆柱面上，其值相等，方向在方向上现作一半径为，长度为的同轴圆柱面当时，有，即；当时，有，因此，；当时，有，即3、 例2.3.1（）真空中，电荷按体密度分布在半径为的球形区域内，其中为常数试计算球内、外的电场强度和电位函数解：（1）求场强：当时，由高斯定律得而为球面包围的总电荷，即球形区域内的总电荷因此当时因此 （2）球电位；当时，取无穷远的电位为零，得球外的电位分布为当时，即球面上的电位为当时4、例2.4.1（）圆心在原点，半径为的介质球，其极化强度。
试求此介质球束缚体电荷密度和球表面束缚面电荷密度解：在球坐标系中，由于极化强度中与有关，具有球对称性，故当时，当时，5、例2.4.2（）有一介质同轴传输线，内导体半径为，外导体半径两导体间充满两层均匀介质，它们分界面的半径为，已知内、外两层介质的介电常数为；击穿电场强度分别为问：（1）内、外导体间的电压逐渐升高时，哪层介质被先击穿？（2）此传输线能耐的最高电压是多少伏？解：当内、外导体上加上电压，则内外导体上将分布和的电荷密度由于电场分布具有轴对称性，在与传输线同轴的半径为的柱面上，场的大小相等，方向在方向选同轴的柱面作为高斯面，根据高斯定律可得当时，；当时，或；当时，或 可以看出，两层介质中电场都在内表面上最强，且在分界面上不连续，这是在分界面上存在束缚电荷的缘故在介质1中，处场强最大为，在介质2中，处场强最大为由于，显然，在两种介质中最大场强的差值为：代入和的值得当介质2内表面上达到的电场强度时，介质1内表面已达到的电场强度，因此，介质1在介质2被击穿前早已被击穿而当介质1内表面上达到击穿电场强度时即 因此，介质1和介质2内的电场分布为故，传输线上的最大电压不能超过6、 例2.7.1（）半径为的导体球上带电量为，试计算空间中的电场分布、电位分布和静电能量。
解：当时，对于导体球，球内无电场，球面为等位面当时，利用高斯定律，电场强度为电位分布为球面上的电位为此导电球储存的静电能为而空间任一点的能量密度为静电场储存的静电能为 二、 习题2.20 （本题与例2.3.1同类型）半径为的带点球，其体电荷密度为，为常数，求球内外各处的电位和电场强度解：（1）求场强，利用高斯定律当时，而为球面包围的总电荷，即球形区域内的总电荷因此， 当时，所以， （2） 求电位，取无穷远处的电位为零，则当时当时2.23 如图所示，内导体球半径为，外导体球壳内半径为，外半径为，如果内导体球带电量为，外导体球壳不带电求：（1）两导体上的电荷分布；（2）导体内外各处的电场强度；（3）导体内外各处的电位分布解：（1）内导体球带电量为，由于静电感应，所以外导体球壳内表面带电量为，题2.23图外表面带电量为内导体球的电荷体密度为；外导体球壳的内表面电荷面密度为：；外导体球壳外表面电荷面密度为：2） 求场强，利用高斯定律，当时，球内无电场，即；当时，当时，无电场，即；当时，（3） 求电位，取无穷远处得电位为零，当时，当时，当时，当时， 2.30 一圆心在原点，半径为的介质球，其极化强度。
试求（1）此介质球束缚体电荷密度和球表面束缚面电荷密度2）求球内外各点的电位解：（1）介质球内束缚电荷体密度为：束缚电荷面密度为：（2） 先求介质球内自由电荷的体密度：然后求球内外各点的场强：当时，由于且，所以，当时，由高斯定律有：而，所以：再求球内外各点的电位：当时，当时，2.31（略）第四章 恒定磁场一、 例题1、 例4.2.1（）计算真空中半径为的长直圆柱形载流铜导线的磁场解：由真空中安培环路定律，在处，有在处，有2、 例4.2.2（）在无限长柱形区域中，沿纵向流动的电流，其电流密度为，其他地方电流密度求各区域中的磁感应强度解：利用安培环路定律，有：（其中为回路围成的面积上穿过的电流强度）当时，，则当时，， 当时，，3、 例4.5.1（P117）同轴线的内导体半径为，外导体的半径为，外导体的厚度忽略不计并设导体的磁导率是，内、外导体间充满磁导率为的均匀介质，内、外导体分别通以大小都等于但方向相反的电流，求各处的和解：由安培环路定律：可知当时，，即和当时，，即和当时，由对称性可知，4、 例4.5.2（P117）无限长铁质圆管中通过电流，管的内、外半径分别为和已知铁的磁导率为，求管壁中和管内、外中的，并计算铁中的磁化强度和磁化电流分布。
解：（1）求：当时，则有：和当时，则有：和当时，由对称性可知，（2） 求铁中的磁化强度：在的管壁空间内有磁化强度为故管壁内的磁化体电流为在分界面时处的磁化面电流为在处：在处：5、 例4.6.1（P120）如图4.6.3所示，铁芯环的内半径为，轴半径，环的横截面半径为矩形，且尺寸为已知（a）（b）和铁心的磁导率，磁环上绕有匝线圈，通以电流为试计算环中的、和图4.6.3解：在忽略环外漏磁的条件下，环内的环积分为铁心环内的磁通为当磁环上开一很小切口，即在磁路上有一个小空气隙时，根据磁通连续性方程，我们近似地认为磁感应线穿过空气隙时仍均匀分布在截面上由磁场边界条件可知：铁心内的磁感应强度与空气中的磁感应强度相等，即,当两个区域中的磁场强度不同，于是这里为空气隙的宽度，且，在磁环内，，在空气隙中，，代入上式得将上式中左边分子分母同乘以面积，则上式又可改写为铁心和空气隙中的磁感应强度为而磁路中和分别为二、 习题4.10 一根通有电流的长直导线埋在不导电的均匀磁性介质中，求出、、及磁化电流分布解：利用安培环路定律：所以： 所以磁化电流密度：4.11（略）4.17 本题与例4.6.1解法完全相同，故省略。
第五章 时变电磁场一、 例题1、 例题5.4.1（P140） 已知自由空间中，求时变电磁场的磁场分量，并说明场和构成了一个沿方向传播的行波解：由麦克斯韦方程可得即 对时间积分可得这里积分常数忽略不计，于是由此可见，场和相互垂直，它们随时间和空间是按正弦波的方式传播的，它是一个行波2、 例5.5.1（P144）在两导体平板（）限定的空气中传播的电磁波，已知波的电场分量为式中，为常数1） 试求波的磁场分量；（2）验证波的各场分量满足边界条件；（3）求两导体表面上的面电荷和面电流密度解：（1）由麦克斯韦第二方程可得于是（2） 由导体与空气的边界条件可知，在和的导体表面上应该有电场强度的切向分量和磁感应强度的法向分量而当和时，和，可见电磁波的场分量自然满足边界条件3） 由导体与空气的边界条件可知，在导体的表面上有和在的表面上，于是在的表面上，于是二、 习题5.1 有一导体滑片在两根平行的轨道上滑动，整个装置位于正弦时变磁场，滑片的位置由确定，轨道终端接有电阻，试求解：磁通量为：所以，感应电动势为：故：5.2（略）5.15（略）5.16 本题与例5.5.1解答过程完全相同，故略5.17（略）5.22 在和的均匀区域中，有如果波长为，求和。
解：由由麦克斯韦方程可得即 （自己求哈）（自己求哈）第六章 平面电磁波例题6.2.1 频率为100MHz的正弦均匀平面电磁波在各向同性的均匀理想介质中沿方向传播，介质的特性参数为，设电场只有方向的分量，即；当时，电场等于其振幅，试求：（1） 该正弦电磁波的和；（2） 该正弦电磁波的传播速度；（3） 该正弦电磁波的平均坡印廷矢量 解：各向同性的均匀理想介质中沿方向传播的正弦均匀平面电磁波可由标准的余弦函数来表示，即而波的电场分量是沿方向的，因此，波的电场分量可写成式中而再由时，得故则（1）（2）波的传播速度为（3） 波的电场和磁场分量的复矢量可写成，故波的平均坡印廷矢量为习题部分；由于本章习题与上题解法基本相似，故不再赘述。