第1題
於真空(介電係數permittivity C 10 Nm o )中,二金屬球半徑為a 及b,以金屬細線長度為d ( , ) d a d b 相連,其電荷量為Q。 推導細線上之庫倫力F。(10 分) 已知 1 cm, 2 cm, 1 m, C a b d Q ,計算細線上之庫倫力F 值。 (5 分)
民國110年 地方三等 電子工程 電磁學收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
於真空(介電係數permittivity C 10 Nm o )中,二金屬球半徑為a 及b,以金屬細線長度為d ( , ) d a d b 相連,其電荷量為Q。 推導細線上之庫倫力F。(10 分) 已知 1 cm, 2 cm, 1 m, C a b d Q ,計算細線上之庫倫力F 值。 (5 分)
一同軸線其內外金屬導線半徑為a 及b,其間為空氣(介電係數εo),已 知單位長度l 之內外金屬導線帶有電荷量 l Q 及 l Q 。 推導內外金屬導線間( < ) a r b 之電場 ( ) E r 大小及電位差 a b V V V 表 示式。(10 分) 推導單位長度之電容值 l l Q C V 。(5 分) 若同軸線外金屬導線半徑b 為固定,推導內金屬導線半徑a 值,使電 場 ( ) E a 為最小,且推導此時之單位長度電容值Cl。(10 分)
下圖斜線表示環形鐵心線圈(toroidal coils)橫切面,含有N 數線圈,並 通有電流I,計算此線圈之磁通量 ,已知電流I = 1A、線圈數目N = 2000、 a = 10 cm、b = 20 cm、h = 10 cm 及導磁係數 10 H/m o 。(20 分)
於真空中,一金屬圓環半徑a,導磁係數μo,受正弦平面波磁場入射, 波長為 a 。 當此金屬圓環如何相對與入射平面波磁場B(或H)放置,使金屬圓 環產生之電動力(electromotive force)最大,並以原理或繪圖說明解 釋。(10 分) 推導該金屬圓環感應之電動力振幅。(10 分)
於空氣中,一正弦平面波頻率f,入射電場Ei 垂直照射一金屬導體平板, 其導電率(conductivity) 及導磁係數μo。 寫出金屬導體平板之表面電阻Rs 及金屬導體平板單位面積吸收之平 均功率Ps。(5 分) 已知頻率f = 100 MHz,入射電場大小Ei = 1 V/m,金屬導體平板之導電 率 =5.8 10 S/m ,空氣 o =120 p (本質阻抗intrinsic impedance),計 算金屬導體平板之表面電阻Rs及單位面積吸收平均功率Ps值。(5 分) 推導金屬導體平板之衰減係數α。(5 分) 已知金屬導體平板厚度l = 50 μm,計算該入射平面波於金屬導體平板 之相對衰減量dB 值。(5 分)