Источники ЭМП, связанные и свободные заряды. Плотность зарядов. Электрические токи их виды. Плотность электрических токов

                                                                                                    Вопросы

Для  подготовки  к  экзамену  по  дисциплине  «Электромагнитные  поля  и  волны».

1. Электромагнитное  поле  (ЭМП)  как  особая  форма  существования  материи.  Основные  свойства.  Электрическое  и  магнитное  поле  как  единый  электромагнитный  процесс.  Структура  ЭМП.
2. Источники  ЭМП,  связанные  и  свободные  заряды.  Плотность  зарядов.  Электрические  токи  их  виды.  Плотность  электрических  токов.
3. Напряженность  электрического  поля,  вектор  .  Поток  вектора  .  Закон  Гаусса  для  вакуума  и  вещества.  Электрическое  смещение,  векторы  и  .  Диэлектрическая  проницаемость  среды.
4. Векторы  магнитного  тока  ,,.  Влияние  среды.  Магнитная  проницаемость.  Классификация  сред  по  магнитной  восприимчивости.  Принцип  непрерывности  магнитного  потока.  Закон  электромагнитной  индукции  Фарадея.
5. Связь  между  электрическим  током  и  магнитным  полем.  Закон  полного  тока.
6. Симметрия  между  электрическим  и  магнитным  явлениями.  Ток  смещения  в  вакууме  и  веществе.
7. Закон  сохранения  заряда.
8. Уравнения  электродинамики  в  дифференциальной  форме.  Уравнения  Максвелла,  закон  сохранения  заряда,  принцип  непрерывности  полного  тока.
9. Граничные  условия  на  поверхности  раздела  двух  сред  при  s=0  и  s=¥.
10. Метод  комплексных  амплитуд.  Система  уравнений  ЭМП  для  комплексных  амплитуд.  Комплексная  диэлектрическая  проницаемость.  Тангенс  угла диэлектрических  потерь.
11. Энергия  ЭМП.  Теорема  Умова – Пойтинга.  Баланс  активных  энергий.  Плотность  энергии.  Вектор  Пойтинга.  Баланс  средних  энергий  поля.  Комплексный  и  средний  вектор  Пойтинга.
12. Условия  единственности  решений  уравнений  Максвелла.
13. Принципы  электродинамики  (двойственности,  взаимности,  эквивалентных  источников).
14. Волновые  уравнения  для  векторов  ЭМВ.  Решение  в  общем  виде.  Параметры  ЭМВ  (скорость  распространения,  фронт  ЭМВ,  длина  волны,  волновое  число).
15. Элементарный  электрический  излучатель  (ЭЭИ).  Решение  волновых  уравнений  для  ЭЭИ.  Электродинамические  потенциалы.  ЭМП  для  ЭЭИ  в  сферической  системе.  Ближняя и  дальняя  зоны.  Характеристики  зон.  ЭМП  в  дальней  зоне,  диаграмма  направленности.
16. Элементарный  магнитный  излучатель,  его  направленные  свойства.  Принцип  Ггойгенса – Френеля.  Элемент  Ггойгенса.
17. Однородные  плоские  волны  в  безграничной  изотропной  среде  с  проводимостью  s¹0  и  s=0.  коэффициенты  затухания  и  фазы,  параметры  ЭМВ.
18. Виды  поляризации  ЭМВ  (линейная,  круговая,  эллиптическая).
19. Волновое  явление  на  границе  двух  сред.  Законы  сохранения  и  преломления.  Коэффициенты  отражения  и  прохождения.
20. Частные  случаи  на  границе.  Нормальное  падение.  Полное  прохождение  и  угол  Брюстера.  Полное  отражение.  Условия  полного  отражения.
21. Характеристика  ЭМП  при  полном  прохождении  в  первой  и  во  второй  средах.  Направляемая  ЭМВ  и  поверхностная.  Вектор  Пойтинга.  Зависимость  амплитуд  поля  от   поперечной  координаты.
22. Полное  отражение  от  идеального  проводника.  Поверхностный  эффект.  Поверхностное  сопротивление  и  плотность  тока.
23. Направляющие  системы  и  их  виды.  Направляемые  ЭМВ. Их  классификация.  Краткая  характеристика.
24. Прямоугольный  волновод.  Типы  ЭМВ.  Основная  ЭМВ,  ее  структура  и  электрические  параметры.  Применения.
25. Круглый  волновод.  Типы  волн.  Основная  ЭМВ,  ее  структура  и электрические  параметры.  Применение.
26.   Коаксиальный  круглый  волновод.  Типы  волн.  Основная  ЭМВ,  ее  структура  и электрические  параметры.  Применение.
27. Эллиптический  волновод.  Типы  волны  их  характеристика.  Применение.
28. Полосковые  линии  передачи.  Их  структура,  типы  ЭМВ.
29. Оптический  кабель  (волоконный  световод).
30. Способы  возбуждения  волноводов.
31. Объемные  резонаторы.  Их  типы  и  электрические  параметры  (резонансная  частота  и  длина  волны,  добротность,  проводимости).  Перестройка  частоты.  Применение.
32. Согласование  линии  передачи  с  нагрузками.  Принцип  согласования.  Узкополосное  согласование.  Широкополосное  согласование  активных  сопротивлений.
33. Частотные  фильтры  СВЧ.  Их  исполнение  и  характеристики.
34. Мостовые  схемы  СВЧ.  Волноводные  тройники,  направленные  ответвители,  мосты.
35. Устройства  СВЧ  с  намагниченным  ферритом.  Ферритовые  вентили,  циркуляторы,  фазовращатели.