工程电磁场(冯慈璋)书后思考题 联系客服

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体内部电场为零,所以有在导体球表面上对球的纵张力,外电场强处的作用力大 于外电场弱处的作用力。故导体球将沿电力线(不是沿场强方向).内场强小处 向场强大处运动。

1—37 有人说,介质存在时静电能量等于没有介质的情况下,把自由电荷和极化电荷(也看作自由电荷)从无穷远搬到场中原来位置过程中外力所作的功。这种说法对吗?为什么? 答 电介质对电场的影响,可归结为极化后极化电荷在真空中所起的作用。若把极化电荷也视为自由电荷.在忽略极化损耗的情况下,从能量守恒的观点看,可以认为介质存在时的静电能量等于没有介质情况下把自由电荷和极化电荷从无穷远搬到场午原来位置的过程中外力所作的功。

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1—38 设平行板电容器始终和电源相连。今把其中 块极板相对另一块极板向外平移—定距离,在这个过程中电场力作正功还是作负功?电场能量是增加还是减少?以电容桔为系统,这系统的能量是否守恒?能量变化的部分到哪去了?

答 在此过程中电场力作负功,即外力克服电场力作功,同时电容器内部静电场能量减少,以电容器为系统能量不守恒,电场能量变化的部分对电源作功

第二章

2—6 在两种导电媒质的分界面两侧,在什么条件下E和J身具有同一个人射角、折射角?

答 当这两种导电媒质均为各向同性的导电媒质时,有了J=rE,则E和J具有同一个人射角、折射角。

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2—7 当导电媒质中有恒定电流时,导电媒质外部电介质中的电场应遵循什么规律? 答 通有恒定电流的导电媒质周围电介质中的恒定电场,是由其分布不随时间变化的导电媒质上的电荷引起的,因此这类电场也是保守场。虽然严格地说,导电媒质中通有电流时,导电媒质就不再是等位体,它的表面也不再是等位面,但在很多实际问题中,导电媒质与电介质的交接面上,电介质内电场强度E的切线分量较其法线分量小得多,往往DJ以忽略不计。这样.导电媒质表面上的边界条件就可认为与静电场中的相同。因此,在研究有恒定电流通过的导电媒质周围电介质中的恒定电场时,就可以应用静电场的规律去解决。

2—8 由钢(y=0.6×10’S/m)和铜(y=5.8×1r s/m)分别制成形状和尺寸都相同的两个接地体,当埋人地中时它们的接地电阻是否相同? 答 接地电阻是由接地线、接地体本身的电阻、接地体与大地之间的接触电阻以及接体到无限远处的大地电阻所组成。由于大地的电导率远远小于金属导体的电导率,所以接地体到无限远处的大地电阻比前三部分电阻大得多。面大地电阻的大小仅与接地体的形状、尺寸及土壤的电导率有关,所以虽然钢和钢的电导率有区别,但同时埋人大地后的接地电阻却可以视为相同。

2—9 加有恒定电压的输电线在有电流通过与没有电流通过的情况下,导线周围介质中的电场有哪些相似与不同?

答 输电线中若无电流通过时,导线为等位体,导线表四分布有相对导线静止不动的电荷面密度。导线与介质交接面上的电场强度垂直于导线表面。介质中的电场是由输电线表面上分布的静止电荷产生的静电场。 若输电线中有电流通过时,导线不再是等位体,导线表面分布有相对导线恒定流动的面电荷,但电荷的面密度保持不变。导线与介质交接面上的电场强度不再与导线表面垂直。只有当导线的电导率较大、导线内的电场强度较小时.可近似认为介质与导线交接面广的电场强度与导线表面垂直,这时仍可用静电场的方法去计算介质内的恒定电场。 2—10 在恒定电场中,有下列几种不问情况的边界条件: (1)电导宰相差极大的两导电媒质的分界面; (2)导电媒质与理想介质的分界面; (3)两种非理想媒质的分界面。

试问在什么情况下,在分界团哪一侧,电场强度线近似垂直分界面?在什么情况下平行于分界面?

答 根据恒定电场中电场强度矢量线和电流密度矢量线的折射定律

2—11 接地电阻是怎样形成的?何谓接地装置附近的危险区7跨步电压与哪些量有关? 答 接地装置包括接地线、接地体及大地。接地电阻是由接地线、接地体本身的电阻,接地体与大地之间的接触电阻以及接地体到无限远处的大地电阻三部分构成。 由于接地电阻的存在,当大电流流人接地装置时.可使地面行走的人两足之间产生较大的电压(跨电

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压),超过安全值时,会对人有致命的危险。跨步电压超过安全值的范围称为危险区。 跨步电压与流人大地的电流以及距接地体中心的距离有关,也与步距、土壤的电导率有关。

第三章

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