針對下圖的簡單傳輸線(長度為l )電路,其中電壓源
cos(
)
g
o
v
V
t
,
內阻為
o
R ,傳輸線的特性阻抗
o
o
Z
R
,負載電阻
L
o
R
R
,欲求解負載
電壓
Lv 。
若基於電路學求解
Lv 時,請寫出其針對該傳輸導線的基本假設,並寫出
導線上任一點(參考平面C-C'處)的電壓
C
v ,以及負載電壓
Lv 。(9 分)
若基於電磁學求解
Lv 時,請寫出其針對傳輸導線的基本假設,並寫出
導線上任一點(參考平面C-C'處)的電壓
C
v ,以及負載電壓
Lv 。(16 分)
第2題
下列是有關向量和向量場特性的探討與證明:
如果兩個向量A
和B
,針對另外一個特定向量D
的投影滿足下列的關係:
A D
B
D
請問這是否可以推論A
B
?(2 分)
如果你在子題 的答案為非,設A
B
C
,請找出一個
C
的例子
(可以透過畫圖呈現),並說明C
必須滿足何種特性或關係。(10 分)
如果兩個向量場
, ,
A x y z
(
)和
, ,
B x y z
(
)的散度,滿足下列的關係:
A
B
請問這是否可以推論A
B
?(3 分)
如果你在子題 的答案為非,設A
B
C
,請找出一個向量場
, ,
C x y z
(
)
的例子,並說明C
必須滿足何種特性或關係。(10 分)
第3題
在下圖的結構中,一對經由外部電壓源充電且充有正負電荷Q
的3 維立體
的電容極板,在其周圍建立了電場E
,其周圍材料的導電率 和介電係數
ε 皆為常數,請問其經由材料漏電的電流I 為多少(用 Q、
、ε 等表示)?
(25 分)
注意,針對此流經表面S 向外的漏電流I,其所帶走的電荷將由外部的
電壓源(沒有畫出來)所穩定補充供應。
Hint: J
E
&
S
I
J ds
第4題
考慮一個沿著z 軸方向傳播的平面波,其電場只有x 分量且其表達式為
( )
jkz
x
E
z
E e
,其中
E 是電場的幅值,k
ε 是波數。請計算其對
應磁場H
的表達式,並說明其磁場分量的幅值
H 與電場分量幅值
E 之
間的比值,以及磁場分量的相位
H
與電場分量相位之間的關係。(25 分)