复试笔试科目:《电磁场理论》
一、试卷满分及考试时间
1、试卷满分:100分。
2、考试时间:120分钟。
二、试题题型结构
填空题、判断题、选择题、简答题、综合题。
三、考试大纲
第一章 矢量分析
1、基本内容:
标量场和矢量场、矢量的通量、散度、矢量的环流、旋度、标量场的梯度、亥姆霍兹定理。
2、考核要求:
(1)理解标量场与矢量场的概念;
(2)理解矢量场的散度和旋度、标量场的梯度概念。掌握散度、旋度和梯度的计算;
(3)掌握和应用散度定理和斯托克斯定理;
(4)理解亥姆霍兹定理的重要意义;
第二章 电磁场的基本物理量和基本实验定律
1 基本内容:
电荷与电荷分布、电流与电流强度、电流连续性方程、电场强度 库仑定律、安培力定律 磁感应、电场强度的矢量积分公式、磁感应强度的矢量积分公式。
2 考核要求:
(1)理解电荷与电荷密度、电流与电流密度的概念,理解并掌握电流连续性方程;
(2)理解并掌握库仑定律。牢固建立静电场的基本概念,掌握点电荷系统、连续分布电荷的电场强度表达方式,会计算一些典型电荷分布的电场强度;
(3)理解并掌握安培力定律。牢固建立恒定磁场的概念,掌握线电流、面电流、体电流的磁感应强度表达式,会计算一些典型电流分布的磁感应强度。
第三章 静电场分析
1、基本内容:
静电场分析的基本变量、真空中静电场的基本方程、电位函数、泊松方程、拉普拉斯方程、点电荷的δ函数表示、格林定理、唯一性定理、电介质的极化 极化强度、介质的高斯定理 边界条件、恒定电流的基本方程,边界条件、电场能量。
2、考核要求:
(1)掌握静电场的基本方程;熟练运用高斯定律求解静电场问题;
(2)理解电位的概念;掌握电位与电场强度的关系;掌握电位的计算方法;
(3)理解和掌握唯一性定理;
(4)了解电介质的极化;
(5)掌握不同介质与界面上场的边界条件和电位的边界条件;
(6)理解恒定电场的概念;掌握恒定电场的基本方程和边界条件,能正确地分析和求解恒定电场问题;
(7)理解电场能量的概念,掌握静电场能量的计算方法。
第四章 静电场边值问题的解法
1、基本内容:
直角坐标中的分离变量法、圆柱坐标中的分离变量法、球坐标中的分离变量法、镜像法。
2、考核要求:
(1)掌握分离变量法,会用分离变量法求解直角坐标、圆柱坐标和球坐标中一些简单的问题;
(2)掌握镜像法,熟悉一些典型的像电荷分布;能运用镜像法求解静电场问题。
第五章 恒定磁场分析
1、基本内容:
恒定磁场分析的基本变量、真空中磁场的基本方程、矢量磁位、磁偶极子的矢量位、物质的磁化现象,磁化强度、磁介质中磁场的基本方程、磁场的边界条件、磁场能量。
2、考核要求:
(1)掌握恒定磁场的基本性质、基本方程与边界条件;熟练运用安培环路定律求解具有一定对称性分布的磁场;
(2)了解介质的磁化;
(3)掌握矢量磁位的定义、所满足的微分方程和边界条件,并会利用矢量磁位求解一些简单的磁场分布问题;
(4)掌握磁场能量的概念和计算方法。
第六章 时变电磁场
1、基本内容:
法拉弟电磁感应定律、位移电流、麦克斯韦方程、时变电磁场的边界条件、坡印廷定理和坡印廷矢量、波动方程、动态矢量位和标量位。
2、考核要求:
(1)掌握麦克斯韦方程的微分形式、积分形式及意义;
(2)正确理解和使用边界条件;
(3)理解坡印廷定理和坡印廷矢量;
(4)掌握电磁场的波动方程。
第七章 正弦平面电磁波
1、基本内容:
亥姆霍兹方程、平均坡印廷矢量、理想介质中的均匀平面波、波的极化特性、损耗媒质中的均匀平面波、相速和群速。
2、考核要求:
(1)掌握均匀平面波在无界理想介质和无界有损耗媒质中的传播规律;
(2)了解穿透深度的概念及计算方法;
(3)了解相速和群速的概念。
第八章 导行电磁波
1、基本内容:
沿均匀导波装置传播的波的一般特性、矩形波导、矩形波导中的TE波、谐振腔。
2、考核要求:
(1)掌握沿均匀波导装置传播波的一般特性;
(2)掌握矩形波导中的TE10波。
第九章 电磁波辐射
1、基本内容:
滞后位、电偶极子的辐射、。
2、考核要求:
(1)理解滞后位的意义;
(2)掌握电偶极子的辐射性质。
四、参考书
1、《电磁场与电磁波(第四版)》,谢处方、饶克谨编(杨显清、王园、赵家升修订).高等教育出版社,2006.
2、《电磁场与电磁波(第四版)教学指导书》,杨显清,王园,赵家升编.高等教育出版社,2006.
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