第1題
一線性極化之均勻平面電磁波 ˆ z ya E e E 傳播於有損介質,其導磁係 數、介電係數及導電係數分別為, , ε 。 在何條件下,此一介質可視為低損耗介電材料(Low-Loss Dielectrics)? (5 分) 若介質滿足低損耗介電材料(Low-Loss Dielectrics)的條件,試推導傳 播常數 j ,並得出衰減常數 及相位常數 。(10 分) 試求出在低損耗介電材料內傳播的相速度 p u 及本質阻抗 c 。(10 分)
民國113年 地方三等 電子工程 電磁學收錄考選部官方試題,共 4 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
一線性極化之均勻平面電磁波 ˆ z ya E e E 傳播於有損介質,其導磁係 數、介電係數及導電係數分別為, , ε 。 在何條件下,此一介質可視為低損耗介電材料(Low-Loss Dielectrics)? (5 分) 若介質滿足低損耗介電材料(Low-Loss Dielectrics)的條件,試推導傳 播常數 j ,並得出衰減常數 及相位常數 。(10 分) 試求出在低損耗介電材料內傳播的相速度 p u 及本質阻抗 c 。(10 分)
有一均勻橫向平面電磁波,其磁場強度為 cos(3π 10 10π ) ˆy H a t z H (A/m),在一無窮大的介質內傳播,傳播介質的導磁係數為 ,介質常 數為 rε ,時間單位為秒,長度單位為m,試問: 此均勻橫向平面電磁波之相速度。(5 分) 傳播方向的單位向量。(5 分) 傳播介質的介質常數 rε 。(5 分) 此均勻橫向平面電磁波之電場強度E。(10 分)
將一個半徑為a 的金屬球置於一個半徑為b的金屬球(b a )內部,兩 球的球心重疊。假設內金屬球的電位為 ab V ,內金屬球上的總電荷為Q, 外金屬球的電位為0,兩金屬球之間填充介電係數為ε 的介電質,試求此 球形電容的表示式。(25 分)
一有損雙導線傳輸線,其單位長度串聯電感為L,單位長度串聯電阻為 R,單位長度並聯電容為C,單位長度並聯電導為G,電壓相量為V z( )、 電流相量為I z( )。(每小題5 分,共25 分) 試繪出該傳輸線一小段Δz之等效電路圖。 應用克希荷夫(Kirchhoff)電壓定律及電流定律推導時間諧波(Time harmonic)傳輸線方程式。 推導電壓相量V z( )及電流相量I z( )各自滿足的波動方程式。 求解電壓相量V z( )及電流相量I z( )。 推導傳播常數 及特徵阻抗 Z 與傳輸線分布式參數(R, L, G, C)的關係。