高普考題庫
97 年 097年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

電磁學

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1如圖所示為一平行板電容器,其板的寬度為a,長度為L,兩板間距離為d,在電容器的一部分空間(寬度為x)放置一介電常數為ε 的介電質塊,而另一部分空間(a-x)仍為空氣。忽略邊緣效應,試計算介電質塊單位面積所受到的的電場力F,考慮兩種情形:㈠假設兩導體板間的電位差不變;㈡假設兩導體平板上的電荷量不變。(20 分)εFεdo0xa
申論 2一同軸圓柱電容器,內圓柱外徑與外圓柱內徑分別為2a 與2b,長為l,設外圓柱內徑b 保持為固定值,而內圓柱外徑a 可變,在內外導體間加電壓V,欲使內圓柱表面電場強度E 最小,則此時內圓柱外徑a 應為多少?最小的表面電場強度E 為aa,min多少?此時單位長度的電容又為多少?(20 分)
申論 3用一個中間充以空氣的矩形導波管(a=2.25 cm, b=1.00 cm),在TE 模態,操作頻率為10 GHz 情形下,所能傳送的最大功率應為若干?(20 分)
申論 4在a× b 的長方形導波管中,列出以下TE、TE、TE、TE、TE、TM、TM、TM 各模態的截止頻率(用主模態的截止頻率表示)。考慮㈠a=2b;及㈡a=b兩種情況。(20 分)
申論 5一平面電磁波沿正z 軸方向在良導體中傳播,計算在每平方公尺上由於焦耳熱所損失的總功,(z=0 至z=之間),證明此量恰是在z=0 處的波印廷向量(PoyntingVector)之值。(20 分)