2.1 已知某一区域中给定瞬间的电流密度,其中c是大于零的常量,求:在此瞬间,点(1,-1,2)处电荷密度的时间变化率;
解:由电流连续性方程 p26 (2.2-8)
所以电荷密度的时间变化率为:
在点(1,-1,2)处的电荷密度的时间变化率为 -18c 。
2.2 设在某静电场域中任意点的电场强度均平行于x轴。
证明:(1)与坐标y,z无关;(2)若此区域中没有电荷,则与坐标x无关。
证明:1)因为任意点的电场强度均平行于x轴,这说明电场强度的振动方向沿x方向,电场强度的表达式可写为。
又因为是静电场,为有源无旋场,所以该电场强度的旋度为零。即。
所以并且,这就说明分量ex与坐标y,z无关,即电场强度与坐标y,z无关。
2)因为此区域没有电荷,这说明此区域没有电场的源,,电场的散度也为零,即,所以与坐标x无关。
2.5 从微分形式麦克斯韦方程组导出电流连续性方程。
解:微分形式的麦克斯韦方程组。
其中和电流有关的是第一个全电流方程。
因为矢量的旋度的散度恒为零,即,所以。
即(因为是对空间坐标求导,是对时间求导,二者相互独立,可以互换)
也就是说,即电流连续性方程。得证。
2.6 试证明通过电容器的位移电流等于导线中的传导电流。
证明:假设平行电容器之间的介质的介电常数为ε,电容器的面积为s,电容器间距为d。根据图示可知,位移电流id与传导电流if方向相同。
根据定义位移电流密度为:;因为电场强度,所以。位移电流。
其中电容器的电容。
2.7线性各向均匀介质中某点的极化强度,,求这点的和。
解:极化强度。
所以, 所以电位移矢量。
电场强度。2.9 有一个内、外半径分别为a和b,介质常数为 ε的介质球壳,其中有密度为ρ的均匀电荷,求任一点的电位移矢量及球壳内的极化电荷密度。
解:由球对称性可知,电位移矢量的方向沿着球的半径方向,大小随着半径r的变化而变化。根据积分形式的麦克斯韦定理。
分段考虑:1) 若0 < r < a,则,
2) 若,由于电荷均匀分布,则,
所以。3) 若,由于电荷均匀分布,则,,所以。
4) 球壳内的极化电荷密度满足 (p24 2.1-23)
根据极化强度和电位移矢量之间的关系。
即 (p25 2.1-31); p25 2.1-32)
所以球壳内的极化电荷密度为。
第二章作业解答
一 填空。1 劳动耗费是指在生产过程中消耗的活劳动和物化劳动 2.活劳动包括活劳动消耗和活劳动占用 3 商品产值是指企业在计划期内生产的,可供外销的产品 半成品以及工业性作业的价值。4 总产值由已消耗的生产资料的转移价值 劳动者为自己创造的价值和为社会创造的价值三部分组成。5 净产值的特点是不受转移...
MATLAB第二章作业解答
2010级通信工程专业学号姓名 2.13 题目略。变量说明 无。程序 a 5 2 b 5 3 5 6 c 4 6 3 1 2 d 9 6 12 7 5 3 2 e 1 5 3 6 2 2 2 4 1 5.5运行结果 a 25 b 0.2667 c 14.8324 d 2.1885e 004 e 1....
模电第二章作业解答
模拟电子技术基础。第二章。2.2 当负载电阻时,电压放大电路输出电压比负载开路 时输出电压减少20 求该放大电路的输出电阻。解 由题意知 解得。2.5 电路如题图2.2所示,设bjt的,可忽略不计,试分析当开关s分别接通a b c三位置时,bjt各工作在其输出特性曲线的哪个区域,并求出相应的集电极电...