广西科技大学硕士研究生招生考试加试科目考试大纲 1 716 电磁场与电磁 波 专业： 085401 新一代电子信息技术 （含量子技术等） 学院：电子工程学院 一、考试的总体要求 主要考察考生对电磁场与电磁波课程中基本概念的掌握， 以及对电磁场与电磁波的 基本分析和计算方法的理解和掌握情况。要求考生掌握场论的基本概念；掌握静电场、 恒定磁场的数学描述的微分方程和基本分析方法； 掌握麦克斯韦方程组， 并理解其物理 意义； 熟练掌握交变电磁场的表述形式； 掌握坡印廷矢量的概念及计算方法； 掌握均匀 平面电磁波的基本概念； 掌握电磁波在不同介质界面间发生反射、 折射的基本物理性质 和在有耗介质中传播的特性。 同时， 要求学生具备一定分析、 解决电磁领域基本问题的 能力。 二、考试形式与试卷结构 （一）答卷方式：闭卷，笔试 （二）答题时间：150 分钟 （三）总分：100 分 （四）考试题型及分值 题型 选择题 填空题 简答题 计算分析题 分值 20 25 20 35 三、考试内容及所占分值 （ 一） 矢量分 析（ 约 5 分） 1.考 试内 容： 矢量代数 和正交坐标系、 等值面与梯度和通量与散度 、 环流与旋度和 亥姆霍兹定理。 2.具 体要 求： 理解矢量的概念及其用坐标分 量表示的方法。熟练进 行矢量的加、 减、 标乘和矢乘运算。 熟练掌握位置、 线元、 面元矢量和体元在直角坐标系、 圆柱坐 标系和球坐标系中的表达式。 了解标量场及其等值面、 矢量场及其矢量线的概念。 理 解标量场的位函数、 方向导数、 梯度， 矢量场 的通量、 矢量场的环流、 散度、 旋度的概广西科技大学硕士研究生招生考试加试科目考试大纲 2 念及其重要性质。 掌握散度定理、 斯托克斯定理和梯度、 散度、 旋度、 拉普拉斯算符 在直角坐标、圆柱坐标、球坐标中的运算。理解亥姆霍兹定理。 （ 二） 电磁场 的基 本规律 （约 20 分） 1.考 试内 容： 电荷守恒定律和静电场的基本规 律、稳恒磁场的基本规 律、媒质的电 磁特性、电磁感应定律和麦克斯韦方程组、电磁场的边界条件。 2.具 体要 求： 理解电荷与电荷密度、电流与 电流密度及电场强度的 概念。掌握电 荷守恒定律、 库仑定律和电流连续牲方程。 熟练掌握运用叠加原理和高斯定理求解电 场强度 矢量 。根 据 E 的散度 和旋 度说 明静 电 场的性 质。 理解 磁感应强 度的 概念 。掌 握安培定律 、毕- 萨定 律、磁场高 斯定理和 安 培环路定理 。 理解 极 化强度、极 化率、 电位移矢量， 磁化强度、 磁化率、 磁场强度矢量的概念。 掌握电介质、 磁介质和导体中 的场方程及本构关系。 理解感生电场、 感生电动势、 动生电动势、 位移电流和全电流 的概念。 掌握法拉第电磁感应定律， 麦克斯韦方程组的积分形式、 微分形式和本构关系。 理解电磁场边界条件的分类及其表达式。 掌握电磁场边界条件的推证。 熟练掌握电磁 场边界条件的应用。 （ 三） 静态场 及其 边值问 题的 解（ 约 10 分） 1.考 试内 容： 静电场分析、静电场能量和恒定 电场分析、恒定磁场分 析、恒定磁场 能量和唯一性定理、镜像法。 2.具 体要 求： 理解电位、电位差、电容、电 容系数和部分电容的概 念。掌握静电 场的基本方程及边界条件。 掌握静电场位函数方程 （泊松方程和拉氏方程） 及边界条件。 掌握恒定电场基本方程及边界条件。 掌握恒定电场位函数方程及边界条件。 掌握恒 定磁场的基本方程及边界条件。 掌握恒定磁场位函数方程及边界条件。 掌握静态场边 值问题的类型及其解的唯一性定理。 理解镜像法的基本原理和原则。 掌握导体平面的镜 像法。 （ 四） 时变电 磁场 （ 约 20 分） 1.考 试内 容： 波动方程 和电磁场能量守恒定律、时谐电磁场。 2.具 体要 求： 理解时变电磁场的矢量位、标 量位和坡印廷矢量的概 念。掌握时 变电磁场的波动方程、 达朗贝尔方程及洛仑兹规范。 掌握时变电磁场的能量守恒定律 和解的唯一性定理。 熟练掌握能流密度矢量的计算。 理解时谐场的复矢量、 复电容 率、 复磁导率、 动态位函数、 平均能量密度和平均能流密度的概念。 掌握复矢量形式 的麦克斯韦方程、 亥姆霍兹方程和动态位方程及其洛仑兹规范。 掌握时谐电磁场能量广西科技大学硕士研究生招生考试加试科目考试大纲 3 密度和能流密度的计算。 （ 五） 均匀平 面波 在无界 空间 中的传 播（ 约 25 分） 1.考 试内 容： 平面波在导电媒质中的传播、电 磁波的极化、理想介质 中的均匀平面 波。 2.具 体要 求： 理解均匀平面波的波函数、波 长、波数、相速、特性 阻抗和波矢的 概念。 掌握均匀平面波的波动方程、 亥姆霍兹方程及其通解。 掌握均匀平面波的传播 特点。 理解电磁波的极化和极化波的概念。 掌握电磁波的线性极化、 圆极化和椭圆极 化特性。 掌握极化波的分解规律与方法。 了解极化波在工程上的应用。 理解衰减常 数、 相位常数、 趋肤深度、 表面阻抗、 色散和群速的概念。 掌握均匀平面波在导电媒 质中传播的波动方程、 通解及其传播特点。 比较均匀平面波在导电媒质、 弱导电媒质 和良导体中的传播特性。 （ 六） 均匀平 面波 的反射 和透 射（约 20 分） 1.考 试内 容： 平面波对界面的垂直入射、平面 波对多层介质界面的垂 直入射、平面 波对理想导体平面的斜入射、平面波对理想介质界面的斜入射。 2.具 体要 求： 理解反射系数、透射系数、全 反射、驻波和驻波比的 概念。掌握 均匀平面波对导电媒质界面、 理想导体表面、 理想介质界面的垂直入射。 理解等效波 阻抗、 四分之一匹配层和半波长介质窗的概念。 掌握平面波对多层介质界面垂直入射 时的场矢量及边界条件。 掌握等效波阻抗的计算和无反射阻抗匹配条件及半波长介质 窗原理。 掌握斜入射时界面处的相位匹配条件、 斯奈尔反射定律和透射定律。 斜入射 时全反射、全透射的条件及应用。理解 TE 波和 TM 波的概念。 四、主要参考书目 电磁场与电磁波( 第四版) 谢处方、饶克谨，高等教育出版社。