1、电磁场与传输理论 A 思考题第 1 章思考题1.1 什么是标量？什么是矢量？什么是矢量的分量？1.2 什么是单位矢量？什么是矢量的单位矢量？1.3 什么是位置矢量或矢径？直角坐标系中场点和源点之间的距离矢量是如何表示的？1.4 什么是右手法则或右手螺旋法则？1.5 直角坐标系中矢量的标量积和矢量积如何计算？1.6 若两个矢量相互垂直，则它们的标量积应等于什么？矢量积又如何？1.7 若两个矢量相互平行，则它们的矢量积应等于什么？标量积又如何？1.8 若两个非零矢量的标量积等于零，则两个矢量应垂直还是平行？1.9 若两个非零矢量的矢量积等于零，则两个矢量应垂直还是平行？1.10 什么是场？什么是标
2、量场？什么是矢量场？1.11 什么是静态场或恒定场？什么是时变场？1.12 什么是等值面？它的特点有那些？1.13 什么是矢量线？它的特点有那些？1.14 哈密顿算子为什么称为矢量微分算子？1.15 标量函数的梯度的定义是什么？物理意义是什么？1.16 什么是通量？什么是环量？1.17 矢量函数的散度的定义是什么？物理意义是什么？1.18 矢量函数的旋度的定义是什么？物理意义是什么？1.19 什么是拉普拉斯算子？标量和矢量的拉普拉斯运算分别是如何定义的？1.20 直角坐标系中梯度、散度、旋度和拉普拉斯算子在的表示式是怎样的？1.21 三个重要的矢量恒等式是怎样的？1.22 什么是无源场？什么是
3、无旋场？1.23 为什么任何一个梯度场必为无旋场？为什么任何一个无旋场必为有位场？1.24 为什么任何一个旋度场必为无源场？为什么任何一个无源场必为旋度场？1.25 高斯散度定理和斯托克斯定理的表示式和意义是什么？1.26 什么是矢量的唯一性定理？1.27 在无限大空间中是否存在既无源又无旋的场？为什么？1.28 直角坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的？1.29 圆柱坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的？1.30 球面坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的？第 2 章思考题2.1 什么是体电荷、面电荷、线电荷和点电荷？他们分别是如何定义的？2.2 什么是试验电荷？什么是
4、电场强度？2.3 什么是电介质、磁介质和导体或导电媒质？2.4 什么是电偶极子？电偶极矩矢量是如何定义的？2.5 什么是电极化强度？电介质的极化现象是怎样的？2.6 什么是电位移或电通量密度？2.7 什么是相对介电常数和（绝对）介电常数？什么是自由空间？2.8 什么是线性各向同性的电介质？2.9 什么是恒定电流？什么是时变电流？什么是传导电流？什么是运流电流？2.10 什么是体电流、面电流和线电流？他们分别是如何定义的？2.11 什么是微分形式欧姆定律？2.12 什么是洛伦兹力？什么是磁感应强度？2.13 什么是磁偶极子？磁偶极矩矢量是如何定义的？2.14 什么是磁化强度? 磁介质的磁化现象是
5、怎样的？2.15 什么是顺磁质？什么是抗磁质？什么是铁磁性物质？2.16 什么是相对磁导率和（绝对）磁导率？2.17 什么是磁场强度？2.18 什么是线性各向同性的磁介质？2.19 电磁学的三大基本实验定律是哪三个？2.20 什么是库仑定律？什么是静电场的环量定律？什么是高斯定律？2.21 由静电场的环量定律可以什么结论？2.22 穿过任一高斯面的电场强度通量与该闭合曲面所包围的哪些电荷有关？2.23 穿过任一高斯面的电位移通量与该闭合曲面所包围的哪些电荷有关？2.24 高斯面上的场矢量与高斯面外的电荷是否有关？为什么？2.25 什么是安培定律？什么是比奥萨伐尔定律？2.26 什么是磁通连续性
6、定律？什么是安培环路定律？2.27 磁场强度沿任一闭合回路的环量与哪些电流有关？2.28 磁感应强度沿任一闭合回路的环量与哪些电流有关？2.29 闭合回路上的磁场强度与闭合回路以外的电流是否有关？为什么？2.30 什么是感应电流？什么是感应电场？什么是感应电动势？2.31 什么是法拉第电磁感应定律？2.32 什么是电荷守恒定律？电荷守恒定律的数学表达式是怎样的？2.33 麦克斯韦的漩涡电场假设的基本思想是什么？2.34 什么是位移电流？什么是位移电流密度？2.35 什么是全电流？什么是全电流密度？什么是全电流连续性定律？2.36 为什么说五个基本方程不是独立的？2.37 什么是电磁场的边界条件
7、？他们是如何得到的？2.38 为什么边界条件的讨论分解成法向分量和切向分量来进行？2.39 在不同媒质分界面上，永远是连续的是电磁场的哪些分量？2.40 电磁场的哪些分量当不存在传导面电流和自由面电荷时是连续的？2.41 什么是理想介质？什么是理想导体？2.42 边界条件有哪三种常用形式？他们有什么特点？2.43 在理想导体表面上不存在电磁场的什么分量？2.44 垂直于理想导体表面的是电力线还是磁力线？平行于理想导体表面的是电力线还是磁力线？2.45 理想导体表面的面电流密度等于磁场的什么分量？理想导体表面面电荷密度等于电场的什么分量？第 3 章思考题3.1 什么是静电场？如何由是麦克斯韦方程
8、组得到静电场的基本方程？3.2 静电场是无源场还是无旋场？3.3 静电场边界条件有哪两种常用形式？他们有什么特点？3.4 在静电场中的不同电介质分界面上，电场强度和电位移的什么分量总是连续的？3.5 什么是静电场折射定律？3.6 静电场的什么分量在导体表面总是为零？导体表面面电荷密度等于电场的什么分量？3.7 在静电场中，电场强度沿一个开放路径的线积分与积分路径是否有关？为什么？3.8 静电场中任一点的电位是如何定义的？什么是零电位参考点？3.9 静电场中任一点的电位是否是唯一的？电场强度是否是唯一的？3.10 什么是等位面？电场强度矢量与等位面有什么关系？为什么？3.11 什么是电位的泊松方
9、程和拉普拉斯方程？什么是电场强度的泊松方程和拉普拉斯方程？3.12 电位的边界条件是如何得到的？为什么电位在界面上总是连续？3.13 为什么说导体必为等位体，导体与电介质的交界面必为等位面？3.14 静电场的能量和能量密度是如何计算的？3.15 导体的电容与哪些因素有关？与导体的电位和所带的电量是否有关？3.16 什么是电容器？电容器的电容是如何定义的？3.17 电容器的电容与其电场储能有什么关系？3.18 什么是静电场分布型问题？什么是静电场的边值型问题？3.19 静电场的边值问题可以分为哪三类？3.20 什么是静电场唯一性定理？它是如何证明的？3.21 静电场边值问题主要解法有哪些？3.2
10、2 什么是直接积分法？什么情况可以采用直接积分法？直接积分法的基本步骤是什么？3.23 直角坐标系中一维电位分布的拉普拉斯方程的通解是怎样的？电荷均匀分布和线性分布区域电位的通解各是怎样的？3.24 圆柱坐标系中无源区域、电荷均匀分布和线性分布区域三个一维电位分布满足的二阶微分方程各是怎样的？电位的通解各是怎样的？3.25 球面坐标系中无源区域、电荷均匀分布和线性分布区域三个一维电位分布满足的二阶微分方程各是怎样的？电位的通解各是怎样的？3.26 什么是分离变量法？什么是分离常数？什么是分离方程？3.27 直角坐标系中的分离常数有哪几个？直角坐标系中的分离方程是怎样的？3.28 直角坐标系中的
11、分离方程的通解与分离常数有什么关系？3.29 直角坐标系中分离变量法的的两种常见的二维问题是指什么情况？3.30 什么是直角坐标系中分离变量法的基本问题？3.31 如何根据基本问题的边界条件选取通解的具体形式？3.32 如何利用三角函数的正交性或者傅立叶级数的公式来确定基本问题的最终解？3.33 什么是镜像法？什么是镜像电荷？如何确定镜像电荷？3.34 点电荷关于无限大导体平面的镜像电荷是如何确定的？此时导体表面的感应电荷有什么特点？3.35 无限大导体平面上方与其平行的无限长直的均匀线电荷的镜像是怎样的？（画图）3.36 两个无限大相交理想导体平面之间的夹角满足什么条件才能采用镜像法？镜像电
12、荷的数目与夹角有什么关系？（画图）3.37 两个平行的无限大导体平面之间的点电荷的镜像电荷有多少？（画图）3.38 接地导体球外的点电荷的镜像电荷是如何确定的？导体表面的感应电荷有什么特点？（画图）3.39 接地导体球内的点电荷的镜像电荷是如何确定的？导体表面的感应电荷有什么特点？（画图）3.40 如果导体球或球壳没有接地，如何借助于镜像法来求各处的场分布？3.41 什么是静电场的数值解法？什么是“场域型”数值方法？什么是 “边界型”数值方法？3.42 什么是有限差分法？有限差分法的基本步骤是什么？3.43 二维泊松方程对应的差分方程是怎样的？3.44 二维静电场边值问题的有限差分法的基本步骤
13、是怎样的？3.45 什么是差分方程的超松弛迭代法求解？它的基本步骤是怎样的？3.46 什么是矩量法？矩量法的三个基本步骤是什么？3.47 静电场边值问题的矩量法的基本步骤是怎样的？第 4 章思考题4.1 什么是恒定电流或直流？什么是时变电流或交流？4.2 什么是恒定电场？如何由是麦克斯韦方程组得到恒定电场的基本方程？4.3 恒定电场是无源场还是无旋场？4.4 在电导率不同的导体的分界面上，电场强度和电流密度的什么分量是连续的？4.5 在不同导体的分界面上电场强度和电流密度的什么分量是不连续的？4.6 恒定电场中电位与静电场的电位有什么异同点？4.7 为什么在线性和各向同性的均匀媒质中恒定电场中
14、电位总是满足的拉普拉斯方程？4.8 线性和各向同性的均匀媒质中是否存在体电荷？4.9 导电媒质分界面上的面电荷的密度是如何确定的？4.10 什么情况下，导电媒质分界面上的不存在面电荷？4.11 什么是电流的热效应？恒定电场的功率损耗是如何计算的？4.12 什么是焦耳定律的微分形式和积分形式？4.13 什么是漏电流？什么是漏电导？4.14 什么是静电比拟法？它有什么用处？4.15 什么情况下可以将静电场与恒定电场相比拟？4.16 电容器的漏电导与电容的对应关系是怎样的？4.17 什么是恒定磁场？如何由是麦克斯韦方程组得到恒定磁场的基本方程？4.18 恒定磁场是无源场还是无旋场？4.19 在磁导率
15、不同的磁介质的分界面上，磁场强度和磁感应强度什么分量是连续的？4.20 在不同磁介质的分界面上磁场强度和磁感应强度的什么分量是不连续的？4.21 什么是恒定磁场折射定律？4.22 什么是恒定磁场镜像法？4.23 恒定磁场的矢量磁位是如何定义的？4.24 什么是库仑条件或库仑规范？为什么恒定磁场的矢量磁位要满足库仑条件或库仑规范？4.25 什么是恒定磁场矢量磁位的泊松方程和拉普拉斯方程？4.26 由比奥萨伐尔定律得到的恒定磁场矢量磁位的积分表示式是否满足恒定磁场的微分方程？4.27 恒定磁场的标量磁位是如何定义的？它有什么要求？4.28 为什么恒定磁场的标量磁位只是满足拉普拉斯方程？4.29 恒
16、定磁场的标量磁位的边界条件是如何得到的？4.30 恒定磁场的能量和能量密度是如何计算的？4.31 什么是导体载流回路的电感？它与哪些因素有关？4.32 什么是自感？什么是互感？什么是内自感？什么是外自感？4.33 导体回路的电感与导体回路的电流是否有关？4.34 导体载流回路的电感与磁场储能有什么关系？第 5 章思考题5.1 什么是时谐电磁场？什么是时谐电磁场的复振幅和复振幅矢量？5.2 如何由时变电磁场的基本方程得到时谐电磁场的基本方程（基本方程的复数形式）？5.3 如何由时变电磁场的结构方程得到时谐电磁场的结构方程（结构方程的复数形式）？5.4 如何由时变电磁场的边界条件得到时谐电磁场的边
17、界条件（边界条件的复数形式）？5.5 时谐电磁场边界条件有哪三种常用形式？他们有什么特点？5.6 在不同媒质分界面上，永远是连续的是时谐电磁场的哪个分量？5.7 在理想导体表面上不存在时谐电磁场的什么分量？5.8 垂直于理想导体表面的是时谐电磁场的电力线还是磁力线？平行于理想导体表面的是时谐电磁场的电力线还是磁力线？5.9 理想导体表面的面电流密度等于时谐电磁场的什么分量？理想导体表面面电荷密度等于时谐电磁场的什么分量？5.10 什么是导电媒质的复介电常数？什么是导电媒质的损耗角正切？5.11 时变电磁场的矢量磁位和标量电位是如何定义？5.12 什么是洛伦兹条件或洛伦兹规范？洛伦兹条件与电流连
18、续性方程是否是一致的？5.13 什么情况下矢量磁位和标量电位满足齐次达兰贝尔方程？5.14 什么情况下电场强度和磁场强度满足齐次达兰贝尔方程？5.15 什么是滞后位？什么是超前位？为什么在无限大自由空间中只有滞后位？5.16 矢量磁位和标量电位的滞后位是怎样的？5.17 时谐电磁场的矢量磁位和标量电位是如何定义？5.18 如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的洛伦兹条件或洛伦兹规范？5.19 如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的亥姆霍兹方程（复波动方程）？5.20 如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的滞后位和超前位？5.21 瞬时坡印廷矢量是如何定义的？它的物理意义是什么？它有什么特
19、性？5.22 什么是瞬时坡印廷定理的微分形式和积分形式？瞬时坡印廷定理的物理意义是什么？5.23 什么是平均坡印廷矢量？5.24 复坡印廷矢量是如何定义的？它的物理意义是什么？5.25 天线的作用是什么？天线有哪些类型？5.26 什么是电基本振子？什么是磁基本振子？5.27 什么是线天线？什么是对称天线？什么是半波天线？5.28 什么是近区场？什么是远区场？5.29 电基本振子的近区场有什么特性？5.30 电基本振子的远区场有什么特性？5.31 磁基本振子的近区场有什么特性？5.32 磁基本振子的远区场有什么特性？5.33 基本振子和磁基本振子的电场有什么异同点？它们谁的辐射能力大？5.34
20、基本振子和磁基本振子的对偶性是怎样的？5.35 什么是水平极化天线？什么是垂直极化天线?5.36 天线的方向性因子、方向函数和方向图指的是什么？5.37 什么是天线的 E 面方向图？什么是天线的 H 面方向图？5.38 什么是无方向天线？什么是全向天线？什么是定向天线？5.39 基本振子、磁基本振子和半波天线的方向图有什么特点？5.40 什么是天线辐射功率？天线的半功率波瓣宽度和零功率波瓣宽度是如何定义的？5.41 基本振子和磁基本振子的半功率波瓣宽度和零功率波瓣宽度的大小是怎样的？5.42 什么是天线阵？它的作用是什么？决定天线阵的辐射特性的主要参数有哪些？5.43 天线阵方向图相乘原理是指
21、什么？5.44 什么是均匀直线式天线阵？什么是均匀直线式边射阵？什么是均匀直线式端射阵？第 6 章思考题6.1 什么是平面波？什么是柱面波？什么是球面波？6.2 什么是均匀平面波？什么是非均匀平面波？6.3 什么是均匀球面波？什么是非均匀球面波？6.4 什么是横电磁波（TEM 波） 、横电波（TE 波）和横磁波（TM 波）？6.5 均匀平面波的传播特性有哪些？6.6 均匀平面波的传播参数有哪些？6.7 什么是均匀平面波的极化？均匀平面波的极化有什么特点？6.8 什么是线极化？什么是圆极化？什么是椭圆极化？6.9 什么是右旋圆极化波？什么是左旋圆极化波？6.10 什么情况下均匀平面波是线极化？什
22、么情况下均匀平面波是圆极化波？6.11 什么情况下均匀平面波是右旋圆极化波？什么情况下均匀平面波是左旋圆极化波？6.12 什么是传播矢量？沿任意方向传播的均匀平面波的电磁场的一般形式是怎样的？6.13 什么是传播常数？什么是衰减常数？什么是相位常数？6.14 导电媒质中传播的均匀平面波具有什么特点？6.15 什么是弱导电媒质（低损耗媒质）？什么是良导体（强损耗媒质）？6.16 什么是趋肤效应？什么是趋肤深度（透入深度）？6.17 什么是表面阻抗？什么是表面电阻？什么是表面电抗？6.18 导体的热损耗是如何计算的？6.19 什么是入射波、反射波、透射波和折射波？6.20 什么是垂直入射？什么是斜
23、入射？6.21 什么是入射面？什么是垂直极化斜入射？什么是平行极化斜入射？（用图表示）6.22 什么是反射系数？什么是透射系数（折射系数）？6.23 垂直入射的反射系数和透射系数有什么关系？6.24 垂直入射到理想导体表面时合成电磁场的振幅分布是怎样的？（用图表示）6.25 什么是反射定律？什么是折射定律？6.26 垂直极化斜入射的反射系数和透射系数（费涅尔公式）有什么关系？6.27 平行极化斜入射的反射系数和透射系数（费涅尔公式）有什么关系？6.28 什么是驻波比？什么是波腹？什么是波节？什么是行波？什么是驻波？6.29 什么是无反射（全折射）？什么是全反射？全反射时是否存在折射波？6.30
24、 什么是布儒斯特角？非铁磁性媒质分界面的无反射条件是什么？6.31 什么是临界角？非铁磁性媒质分界面的全反射条件是什么？第 7 章思考题7.1 什么是波导？什么是导波？什么是均匀波导（规则波导）？7.2 什么是纵向场法？什么是纵向场导波方程？7.3 什么是横向拉普拉斯算子？什么是二维的导波方程？7.4 什么是二维的横向哈密顿算子？如何得到用纵向场表示的横向场？7.5 什么是模式（波型、波或模）？波导中传播的模式可以分成哪四种？7.6 什么是 TEM 模？TEM 模存在的条件是什么？TEM 模的场在横截面上的分布规律是什么？7.7 什么是 TE 模？什么是 TM 模？它们的传播条件是什么？7.8
25、 什么是传播模式？什么是截止模式？7.9 截止波数、截止波长和截止频率之间的关系是怎样的？7.10 金属波导内 TE 模和 TM 模和传播特性与均匀平面波的传播特性有什么不同？7.11 波导波长、截止波长和工作波长三者之间的关系是怎样的？7.12 相速度、群速度与电磁波的传播速度之间的关系是怎样的？7.13 TE 模和 TM 模的波阻抗或波型阻抗是如何定义的？它们与均匀平面波的波阻抗有什么不同？7.14 什么是色散波？什么是几何色散？什么是媒质色散？7.15 矩形波导中的两个纵向场是如何表示的？7.16 矩形波导中的截止参数有什么特点？7.17 什么是简并模式和模式简并？7.18 什么是主模？
26、什么是高次模？什么是最低型高次模？7.19 什么是截止区？什么是单模传播？什么是多模传播？7.20 矩形波导中的单模传播的条件是什么？7.21 什么是场结构（模式图）？电力线和磁力线的分布应遵循的规律有哪些？7.22 矩形波导内传播模式的场结构的主要特点是什么？7.23 矩形波导中各种模式的场结构的规律是什么？7.24 圆形波导中的两个纵向场是如何表示的？7.25 圆形波导中的截止参数有什么特点？7.26 什么是极化简并？什么是异模简并？7.27 圆波导中的单模传播的条件是什么？7.28 圆波导中的三种常用模式的特点是什么？7.29 什么是击穿场强？什么是功率容量？7.30 什么是管壁电流？什
27、么是电流线？金属波导中的电流线有什么特点？7.31 什么是强辐射缝？什么是无辐射缝？怎样才能得到“强辐射缝”或“无辐射缝”？7.32 什么是导体衰减常数？什么介质衰减常数是如何计算的？7.33 同轴线中可以传播哪些模式？为什么？7.34 同轴线中的主模是什么模式？横截面的场分布有什么特点？7.35 同轴线中最低型高次模是什么模式？它的截止波长近似值是多少？为了抑制同轴线的高次模，使 TEM 模单模工作的最高频率（最小波长）是多少？第 8 章思考题8.1 均匀传输线中的主模的等效电压和等效电流是如何定义的？8.2 均匀传输线中的高次模的等效电压和等效电流是如何定义的？8.3 均匀传输线中的传输功
28、率可以直接利用等效电压和等效电流计算吗？为什么？8.4 什么是传输线的分布参数效应？传输线的分布参数有哪些？传输线的分布参数等效电路是如何得到的？8.5 什么是均匀传输线？什么是非均匀传输线？8.6 什么是无耗传输线？什么是有耗传输线8.7 什么是传输线基本方程（传输线方程或电报方程）？它们与麦克斯韦方程有什么关系？8.8 什么是传输线上的入射波？什么是传输线上的反射波？它们与均匀传输线上的电压和电流有什么关系？8.9 均匀传输线上的电压和电流的一般表示式有什么特点？8.10 已知终端电压和电流的均匀传输线上的电压和电流的表示式是怎样的？8.11 决定传输线上电压、电流与位置的关系的是负载阻抗
29、还是信号源？8.12 影响传输线上电压和电流的大小（绝对值）的是负载阻抗还是信号源？8.13 改变传输线上不同位置电压电流相对值的是负载阻抗还是信号源？8.14 什么是特性阻抗？什么是特性导纳？传输线的特性阻抗（特性导纳）有什么特点？8.15 什么是传输线的传播常数？什么是传输线的衰减常数？什么是传输线的相位常数？8.16 均匀传输线中 TEM 模和非 TEM 模的平行双线的传播常数有什么异同点？8.17 什么是传输线的特征参数？什么是传输线的工作参数？8.18 什么是传输线的等效阻抗（输入阻抗、阻抗）？均匀传输线上的阻抗有什么性质？8.19 什么是传输线的电压反射系数？什么是传输线的电流反射
30、系数？什么是传输线的反射系数？8.20 均匀传输线上的反射系数有什么性质？8.21 传输线上相距二分之一波长的两处的等效阻抗和反射系数有什么关系？8.22 传输线上相距四分之一波长的两处的等效阻抗和反射系数有什么关系？8.23 传输线上为什么会有三种不同的工作状态？行波、驻波和行驻波有什么异同点？8.24 什么是传输线的行波系数？什么是传输线的驻波比（电压驻波系数）？它们与反射系数有什么关系？8.25 传输线腹节点的阻抗与行波系数和驻波比有什么关系？8.26 如何利用腹节点的位置和大小确定其终端所接负载的反射系数？8.27 什么是传输线的行波状态（无反射状态、阻抗匹配状态）？什么条件下传输线会工作在行波状态？8.28 行波状态时传输线上电压、电流和阻抗的分布是怎样的？（画图）8.29 什么是传输线的驻波状态（全反射状态）？什么条件下传输线会工作在驻波状态？8.30 驻波状态时传输线上电压、电流和阻抗的分布是怎样的？（画图）8.31 驻波的瞬时电压和电流是如何变化的？8.32 行驻波状态时传输线上电压、电流和阻抗的分布是怎样的？（画图）
