Электродинамика.Вопросы к экзаменам

Вопросы к экзамену по дисциплине "ЭЛЕКТРОДИНАМИКА"

Лектор: Янкевич В.Б.

1. Основные характеристики электромагнитного поля. Спектр частот и длин волн. Особенности микроволнового диапазона. Области применения.

2. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме. Обобщенная физическая трактовка решений уравнений Максвелла.

3. Классификация электромагнитных явлений. Классификация сред по их электрофизическим параметрам.

4. Основные следствия из уравнений Максвелла

5. Уравнения Максвелла в интегральной форме. Граничные условия для касательных составляющих векторов электрического и магнитного полей.

6. Уравнение полного баланса энергии электромагнитного поля для мгновенных значений векторов поля.

7. Уравнение локального баланса энергии электромагнитного поля для мгновенных значений векторов поля. Скорость переноса энергии электромагнитного поля.

8. Уравнения Максвелла в комплексной форме для электромагнитного поля, изменяющегося во времени по гармоническому закону. Уравнения Гельмгольца. Свойства уравнений.

9. Комплексные диэлектрическая и магнитная проницаемости среды. Критерий оценки проводящих и диэлектрических свойств среды. Примеры.

10. Плоские электромагнитные волны в свободном неограниченном пространстве: одномерный электромагнитный процесс в не поглощающей среде. Волновое число (фазовая постоянная) и волновое сопротивление свободного пространства. Фазовая скорость и скорость переноса энергии.

11. Плоские электромагнитные волны в свободном неограниченном пространстве: одномерный электромагнитный процесс в поглощающей среде. Коэффициент затухания.

12. Сравнительная характеристика свойств электромагнитных волн в не поглощающей и в поглощающей средах. Примеры.

13. Поляризация волн.

14. Сложение двух плоских, линейно поляризованных волн, распространяющихся навстречу друг другу. Стоячие электромагнитные волны.

15. Плоские электромагнитные волны на границе раздела сред. Физическая и математическая модели волновых процессов на границе раздела сред.

16. Законы Снеллиуса.

17. Коэффициенты отражения и преломления.

18. Нормальное падение плоской электромагнитной волны на границу раздела сред. Условие согласования сред.

19. Условие "полного" внутреннего отражения от границы раздела диэлектрических сред.

20. Волновые процессы на границе раздела с сильно поглощающей средой. Приближенные граничные условия Леонтовича.

21. Поверхностный эффект. Глубина проникновения поля. Поверхностное сопротивление.

22. Электромагнитное поле преломленной волны при условии "полного" внутреннего отражения от границы раздела диэлектрических сред. Медленная поверхностная электромагнитная волна.

23. Электромагнитное поле над границей раздела с идеально проводящей

плоскостью. Быстрая электромагнитная волна. От одной идеально проводящей плоскости - к прямоугольному волноводу.

24. Концепция парциальных волн. Критическая длина волны. Длина, фазовая скорость и скорость переноса энергии направленной волны. Явление дисперсии. От двух идеально проводящих плоскостей - к прямоугольному волноводу. Структура поля.

25. Особенности распространения направленных электромагнитных волн различной длины в природных условиях.

Классификация микроволновых направляющих систем. Продольно-однородные и продольно-периодические (замедляющие) направляющие системы.

26. Физическая и математическая модели процесса распространения направленных электромагнитных волн в произвольной направляющей системе. Критическое волновое число. Продольное волновое число (фазовая постоянная). Общее решение.

27. Соотношения между поперечными и продольными составляющими векторов электромагнитного поля. Классификация типов волн.

28. Фазовая скорость направленной электромагнитной волны. Явление дисперсии. Условие распространения направленной электромагнитной волны.

29. Групповая скорость направленных электромагнитных волн.

30. Дисперсионные характеристики направляющей системы для быстрых волн. Запредельный волновод.

31. Дисперсионные характеристики направляющей системы для медленных волн. Усилитель бегущей волны - пример использования медленных волн.

32. Коэффициенты замедления фазовой и групповой скоростей. Графический способ определения коэффициентов замедления. Виды дисперсии.

33. Общая математическая формулировка задач на собственные значения. Свойства решений. Спектр типов волн и их ортогональность. Основной тип волны. Одноволновый режим работы направляющей системы и коэффициент широкополосности.

34. Волны магнитного типа в прямоугольном волноводе. Основной тип волны.

35. Волны электрического типа в прямоугольном волноводе.

36. Стандарты прямоугольных волноводов. Фильтры типов волн — сверхразмерные волноводы. Расширение рабочего диапазона длин волн.

37. Токи в стенках прямоугольного волновода на основной волне.

38. Способы возбуждения электромагнитных волн на примере основной волны прямоугольного волновода.

39. Волны магнитного типа в круглом волноводе. Основной тип волны.

40. Волны электрического типа в круглом волноводе.

41. Волны магнитного типа в коаксиальном волноводе. Основной тип волны.

42. Волны электрического типа в коаксиальном волноводе.

43. Волна поперечного типа в коаксиальном волноводе. Волновое сопротивление.

44. Одиночная микрополосковая линия. Основные параметры и характеристики.

45. Периодические замедляющие системы. Основные параметры и характеристики.

46. Объемные резонаторы. Основные параметры и характеристики.