Электродинамика - ответы на вопросы на СтудИзбе

Каков характер зеркального изображения для вертикального магнитного диполя,
расположенного над идеально проводящей плоскостью?

• Изображение идентично исходному диполю и синфазно с ним
• Изображение представляет собой магнитный диполь
• Изображение отсутствует
• Изображение противоположно по направлению и противофазно исходному диполю
• Изображение параллельно исходному диполю, но сдвинуто по фазе на 90°

Чему равно сопротивление излучения элементарного электрического диполя длиной I
для свободного пространства?

Вектор Умова-Пойнтинга, описывающий поток энергии, в дальней зоне диполя Герца ...

• ... имеет только радиальную компоненту, осциллирующую во времени и усреднённое значение которой отлично от нуля.
• ... всегда равен нулю, так как энергия не переносится.
• ... направлен к диполю, а не от него.
• ... имеет только азимутальную компоненту, перенося энергию вдоль экватора диполя.
• ... является чисто мнимой величиной.
• ... имеет только азимутальную компоненту, перенося энергию вдоль экватора диполя.

Почему в ближней зоне диполя Герца невозможно описать поле как чистую поперечную
электромагнитную волну (Т-волну)?

• Потому что в ближней зоне скорость света равна нулю
• Потому что в ближней зоне волна является чисто магнитной
• Потому что в ближней зоне магнитное поле отсутствует
• Потому что в ближней зоне преобладают продольная компонента электрического поля реактивные (квазистационарные) компоненты
• Потому что в ближней зоне диполь не излучает энергию вообще

Какой способ позволяет УВЕЛИЧИТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ магнитного излучателя без
изменения рабочей частоты?

• Использовать проводник большего диаметра
• Увеличить площадь рамки и/или число витков
• Уменьшить число витков в рамке
• Питать рамку постоянным током
• Расположить рамку в плоскости, перпендикулярной направлению излучения

Какое из следующих утверждений справедливо для магнитного диполя?

• В ближней зоне его поле является чисто электростатическим
• В ближней зоне его поле тождественно полю электрического диполя
• Его ближняя зона характеризуется преобладающим магнитным полем, убывающим как куб расстояния
• Его ближняя зона характеризуется преобладающим электрическим полем, убывающим как куб расстояния
• У него отсутствует ближняя зона

Какой вид поляризации имеет электромагнитная волна, излучаемая диполем Герца в
дальней зоне, если диполь расположен вертикально?

• Эллиптическая поляризация
• Правая круговая поляризация
• Левая круговая поляризация
• Горизонтальная линейная поляризация
• Вертикальная линейная поляризация

Как изменяется амплитуда электромагнитной волны, излучаемой диполем Герца, при
распространении в среде с потерями?

• Убывает по линейному закону
• Убывает экспоненциально с расстоянием
• Изменяется по гармоническому закону
• Остаётся постоянной
• Возрастает линейно с расстоянием

Как зависит угловое распределение мощности излучения (диаграмма направленности)
диполя Герца в дальней зоне от полярного угла θ?

• sinθ
• Не зависит от угла (изотропно)
• tgθ
• cosθ
• (sinθ)^2

Что является КЛЮЧЕВЫМ условием для возникновения электромагнитного излучения от
элементарного электрического излучателя?

• Наличие проводника с нулевым сопротивлением.
• Наличие ускоренно движущихся (или переменных во времени) зарядов.
• Наличие статического электрического заряда.
• Наличие постоянного тока в проводнике.
• Наличие только электрического поля без магнитного.

Какой вид имеет вектор Умова-Пойнтинга в дальней зоне диполя Герца?

• Вещественный вектор, пульсирующий с удвоенной частотой, но имеющий постоянное направление
• Комплексный вектор с нулевой вещественной частью
• Чисто мнимый вектор
• Вектор, меняющий направление на противоположное дважды за период
• Постоянный вектор, не зависящий от времени

Каково соотношение между амплитудами электрического Е и магнитного Н полей в
дальней зоне излучения диполя Герца?

• Ε=μ0 Η
• E=cH
• Амплитуды не связаны друг с другом
• E=H/ԑ0
• E=ZO H

Какое условие на частоту колебаний тока в диполе является НЕОБХОДИМЫМ для
эффективного излучения?

• Частота не имеет значения, важна только амплитуда тока.
• Частота должна быть такой, чтобы диполь находился в резонансе с собственной ёмкостью.
• Частота должна быть бесконечно большой.
• Частота должна быть строго нулевой (постоянный ток).
• Частота должна быть достаточно высокой, чтобы размеры системы были сравнимы с длиной волны

Каков характер зеркального изображения для горизонтального электрического диполя,
расположенного над идеально проводящей плоскостью?

• Изображение противоположно по направлению и противофазно исходному диполю
• Изображение идентично исходному диполю и синфазно с ним
• Изображение отсутствует
• Изображение представляет собой магнитный диполь
• Изображение параллельно исходному диполю, но сдвинуто по фазе на 90°

Какая из следующих характеристик является основной для ближней зоны (зоны
индукции) диполя Герца?

• Электрическое и магнитное поля синфазны и образуют плоскую волну
• Диаграмма направленности имеет ярко выраженные боковые лепестки
• Волновое сопротивление равно характеристическому импедансу свободного пространства
• Поля убывают строго обратно пропорционально дальности
• Преобладают реактивные компоненты поля, не переносящие энергию на расстояние

При выводе полей в дальней зоне (зоне излучения) каким упрощением пренебрегают по
сравнению с полной записью запаздывающего потенциала?

• Считают, что диполь находится в вакууме, а не в среде
• Пренебрегают зависимостью амплитуды пропорциональной обратного расстояния
• Пренебрегают магнитной составляющей поля
• Пренебрегают членом, убывающим как обратный квадрат по дальности
• Пренебрегают временной задержкой (эффектом запаздывания)

Что такое элементарный электрический излучатель (диполь Герца) в электродинамике?

• Постоянный магнит с двумя полюсами
• Идеализированный точечный источник звуковых волн
• Любой объект, излучающий инфракрасные лучи
• Математическая модель антенны, представляющая собой короткий прямолинейный проводник с током, постоянным по его длине
• Устройство для излучения гравитационных волн

Элементарный магнитный излучатель используется для расчета характеристик

• щелевых антенн
• вибраторных антенн
• апертурных антенн
• металлических плоскостей
• рефракции радиоволн

Какова основная идея метода зеркальных изображений при расчёте излучения антенн
над идеально проводящей поверхностью?

• Замена антенны системой точечных зарядов
• Учёт только прямых лучей от антенны без отражений
• Учёт только поверхностных токов проводящей плоскости
• Расчёт дифракции волн на краях проводящей поверхности
• Замена проводящей поверхности фиктивными источниками-изображениями, расположенными симметрично

В чем заключается основное отличие в способе ВОЗБУЖДЕНИЯ магнитного диполя по
сравнению с электрическим?

• Магнитный диполь питается током, циркулирующим в замкнутом контуре, а электрический - током в разомкнутом проводнике
• Магнитный диполь не требует источника питания
• Магнитный диполь возбуждается только электромагнитной индукцией
• Магнитный диполь возбуждается последовательно с источником, а электрический - параллельно
• Магнитный диполь требует постоянного напряжения

Что такое диполь Герца?

• Устройство для приема радиоволн
• Физическая реализация элементарного электрического вибратора
• Антенна, длина которой сравнима с длиной волны
• Точечный источник магнитного поля

На боковой поверхности энергетической трубки перпендикулярная к ней составляющая вектора плотности потока мощности равна

• 0
• -1
• +∞
• 1
• -∞

Скорость перемещения фронта волны называется скоростью

• фазовой
• угловой
• амплитудной
• циклической
• частотной

Характеристическое сопротивление равно нулю в

• морской воде
• атмосферном воздухе
• полиэтилене
• идеальном проводнике
• вакууме

Параметры волны в хорошо проводящей среде зависят от частоты

• линейно
• тригонометрически
• нелинейно
• пропорционально
• экспоненциально

Единица измерения характеристического сопротивления среды Zc

• дБ
• См
• В/м
• А/м
• Ом·м
• Ом/м
• Ом

Направляемая электромагнитная волна возникает при волновом явлении

• рефракции
• дифракции
• интерференции
• полного отражения
• полного преломления

Волна, у которой вектор колебательной скорости параллелен направлению распространения, называется волной

• поперечной
• перпендикулярной
• параллельной
• продольной

Согласно первому уравнению Максвелла, изменение электрического поля во времени порождает магнитное поле.

• постоянное
• нулевое
• скалярное
• гармоническое
• вихревое

Диаграмма направленности элементарного электрического излучателя F(θ) определяется выражением

• sinθ
• 3sin²θ
• 2sin³θ
• (sin²θ)/2
• (1+sin²θ)/2

Единицы измерения объемной плотности распределения свободных зарядов ρ

• Кл/м
• Кл/м3
• Кл/м2
• А/м2
• А/м

Если вектор E падающей волны перпендикулярен плоскости падения, то волна имеет поляризацию

• наклонную линейную
• нормальную линейную
• правую круговую
• эллиптическую
• левую круговую

Плоские волны с эллиптической поляризацией будут отражаться от оптически более плотной среды при падении под

• углом Френеля
• любым углом
• критическим углом
• углом Брюстера
• углом Пойнтинга

В диапазоне углов падения φ>φкр величины vec{Pi}_{ср} падающей и отраженной волн

• пропорциональны
• равны
• не равны
• равны нулю
• отрицательные

Сопротивление элементарного электрического излучателя называется

• волновым сопротивлением
• сопротивлением потерь
• характеристическим сопротивлением
• сопротивлением поглощения
• сопротивлением излучения

Электродинамические потенциалы вводятся из

• уравнений Максвелла
• волновых уравнений
• формул Френеля
• уравнения баланса мощностей
• граничных условий

От границы двух немагнитных диэлектриков нормально поляризованная волна отражается при падении под

• произвольным углом
• углом Френеля
• углом Брюстера
• углом Пойнтинга
• критическим углом

Волна, бегущая вблизи металлической поверхности, теряет часть

• фазы
• поляризации
• мощности
• КСВ
• амплитуды
• скорости

Преломленная волна при явлении полного отражения называется

• интерференционной
• стоячей
• однородной
• поверхностной
• рассеянной

Если волна круговой поляризации падает на границу раздела сред под углом φ=0, то преломленная волна будет иметь поляризацию

• круговую
• параллельную линейную
• нормальную линейную
• произвольную линейную
• эллиптическую

От границы двух немагнитных диэлектриков параллельно поляризованная волна не отражается при падении под

• произвольным углом
• углом Френеля
• углом Пойнтинга
• углом Брюстера
• критическим углом

При падении на границу раздела двух сред волну линейной поляризации с любой ориентацией вектора напряженности электрического поля, а также волны, имеющие круговую или эллиптическую поляризацию, можно представить в виде суперпозиции двух волн – поляризованных

• нормально и параллельно
• скалярно и векторно
• линейно и эллиптически
• плоско и линейно
• интегрально и дифференциально

При нормальном падении плоской однородной волны на границу раздела двух сред отраженная волна –

• плоская однородная
• плоская неоднородная
• направляемая
• поверхностная
• сферическая

Плотность потока мощности электромагнитной волны равна нулю в

• атмосферном воздухе
• вакууме
• идеально проводящей среде
• идеальной диэлектрической среде
• золоте

Уменьшение с расстоянием амплитуды векторов поля плоской волны, распространяющейся в диэлектрических средах с малыми потерями, происходит по закону

• экспоненциальному
• тригонометрическому
• линейному
• логарифмическому
• параболическому

Если коэффициент затухания представлен в логарифмическом масштабе формулой , то он измеряется в

• дБ/м
• А/м
• Нп/м
• Ф/м
• В/м

Если вектор напряженности электрического поля плоской волны имеет одну составляющую, то это волна с поляризацией

• правой круговой
• правой эллиптической
• левой круговой
• левой эллиптической
• линейной

Фазовая скорость волны зависит от частоты в

• идеальном диэлектрике
• золоте
• вакууме
• идеальном проводнике

Волна в среднем за период колебаний переносит всю мощность в случае, когда комплексные амплитуды векторов напряженности электрического и магнитного полей

В комплексной диэлектрической проницаемости среды величина называется

• относительной проходимостью
• абсолютной проницаемостью
• удельной проводимостью
• эффективной проникаемостью

Уравнение баланса мощностей в монохроматическом поле записывается для за период колебаний значений мощностей.

• минимальных
• нулевых
• средних
• максимальных

С движущимися зарядами взаимодействуют поля

• только электрические
• магнитные и электрические
• только магнитные
• акустоэлектрические

Длина волны — пространственный интервал, по прохождении которого фаза волны меняется на ° вдоль направления распространения

Элементарный электрический излучатель используется для расчета характеристик

• апертурных антенн
• дифракции радиоволн
• щелевых антенн
• вибраторных антенн
• потерь в диэлектриках

Граница раздела сред при k1>k2 является идеальным отражателем в диапазоне углов падения

• φ≤0
• φ>0
• φ≥φкр
• φ=0
• φ<φкр

Любое решение однородных волновых уравнений Гельмгольца представляет собой волну

• поверхностную
• стоячую
• нормально поляризованную
• направляемую
• свободную гармоническую

Мощность электромагнитного поля , проходящая через замкнутую поверхность S, ограничивающую объем среды V означает, что мощность

• не поглощается
• не излучается
• поглощается
• постоянна
• излучается

Единицы измерения комплексной диэлектрической проницаемости среды

• Ф/м
• Ф/м2
• В/м2
• А/м2
• А/м

Если на пути распространения волны встречается какое-либо препятствие, то это приводит к нарушению структуры поля, например наблюдается эффект огибания волнами препятствия. В физике данное явление называют

• интерференция
• рассеяние
• поглощение
• дифракция
• рефракция

Поверхностная электромагнитная волна возникает при волновом явлении

• полного внутреннего отражения
• дифракции
• полного внутреннего преломления
• рефракции
• интерференции

Плоскость, проходящая через нормаль к поверхности раздела двух сред и направление распространения падающей волны, называется плоскостью

• вектора vec E
• падения
• преломления
• вектора vec H
• поляризации
• отражения

При падении плоской электромагнитной волны параллельной поляризации на границу раздела двух сред под углом Брюстера фаза коэффициента отражения

• испытывает скачок от 0 до 180°
• равна 0°
• равна бесконечности
• равна 90°
• равна 180°

Составляющие векторов поля элементарного электрического излучателя
записаны

• на любом расстоянии
• внутри излучателя
• в дальней зоне
• в ближней зоне

Отрицательное значение коэффициента отражения плоской волны от границы раздела сред означает, что фаза коэффициента отражения равна

• π/2
• π
• 2π
• π/4
• -2π

Плоская однородная волна, распространяющаяся вдоль оси z в среде без потерь, имеет поляризацию

• левую круговую
• левую эллиптическую
• правую круговую
• линейную
• правую эллиптическую

Волна в среднем за период колебаний не переносит мощность, если комплексные амплитуды векторов напряженности электрического и магнитного полей имеют сдвиг по фазе

• π
• 0
• 0 или π
• ±π/2
• ±π/4

Направление вектора Пойнтинга распространения волны

• перпендикулярно направлению
• не зависит от направления
• совпадает с направлением
• противоположно направлению

Среды, параметры которых зависят от ориентации векторов воздействующего поля, называются

• анизотропными
• неоднородными
• нелинейными
• однородными
• изотропными
• линейными

Преломленная волна в хорошо проводящих металлах распространяется под углом ° к поверхности

Вектор Пойнтинга волны, излучаемой элементарным магнитным излучателем, направлен вдоль координаты сферической системы координат с центром в месте расположения излучателя

• азимутальной
• продольной
• линейной
• меридиональной
• радиальной

Возникновение дополнительных акустических или электромагнитных полей в результате дифракции соответствующих волн на препятствиях, помещенных в среду, на неоднородностях среды, а также на неровных и неоднородных границах сред называется

• интерференция
• рефракция
• замирание
• рассеяние
• поглощение

Если невозмущенную среду представить в виде регулярной структуры, то в случае продольной волны области сжатия и разрежения будут чередоваться направления распространения волны

• вдоль
• поперек
• наискосок от

Электромагнитное поле — особый вид материи, отличающийся непрерывным распределением (электромагнитные волны) и обнаруживающий дискретность структуры (фотоны), характеризующийся способностью распространяться в вакууме (в отсутствие сильных гравитационных полей) со скоростью близкой к(укажите число и единицы измерения с точностью ±1%)

Среди упругих волн самые низкие частоты имеют волны

• инфразвуковые
• ультразвуковые
• гиперзвуковые
• звуковые

Примером акустических волн являются волны, представляющие собой чередующиеся области повышенного и пониженного давления воздуха, расходящиеся от источника.

• электрические
• звуковые
• электромагнитные
• магнитные

Амплитуды ортогональных составляющих вектора электромагнитной волны равны, а фазы различаются на ±π/2 при поляризации

• линейной
• круговой
• эллиптической
• наклонной линейной
• горизонтальной

Уменьшение амплитуды векторов поля плоской однородной волны, распространяющейся в проводящей среде, происходит по закону

• тригонометрическому
• линейному
• экспоненциальному
• параболическому

В диэлектрических средах с малыми потерями тангенс угла диэлектрических потерь tgδ

• =0
• << 1
• =3
• =50
• >>1

Закон непрерывности магнитных силовых линий: поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен

• минус бесконечности
• неопределенности
• бесконечности
• единице
• нулю

Мощность электромагнитного поля , проходящая через замкнутую поверхность S, ограничивающую объем среды V означает, что мощность

• поглощается
• не излучается
• не поглощается
• излучается
• постоянна

Закон электромагнитной индукции – в замкнутом контуре, пронизываемом переменным магнитным потоком, возникает сила, равная скорости изменения этого потока.

• электрическая
• механическая
• магнитная
• электродвижущая

Плотность потока мощности измеряется в

• Вт
• Вт/м
• Вт/м²
• Дж·м
• Вт·м²
• А/м
• В/м
• Дж·м²

Точка у вектора Е означает вектора

• мгновенное значение
• действительное значение
• первую производную
• комплексную амплитуду

Распространение волны происходит в направлении, поверхности фронта

• перпендикулярном
• лежащем на
• параллелном
• под любым углом к

Направление распространения волны называют

• лучом
• главным лепестком
• линией передачи
• стрелой
• вектором

Направление распространения преломленных волн зависит от соотношения волн в первой и второй средах

• частот
• скоростей распространения
• мощностей
• амплитуд

Диаграмма направленности элементарного магнитного излучателя F(θ) определяется выражением

• (1+sin²θ)/2
• 2sin³θ
• 3sin²θ
• sinθ
• (sin²θ)/2

Для введения векторного потенциала используется закон

• полного тока
• непрерывности магнитных силовых линий
• электромагнитной индукции
• Гаусса

Преломленная волна существует при углах падения

• φ<φкр
• φ=φкр
• φ≥0
• φ≤0
• φ≥φкр

При углах падения φ>φкр угол преломления - величина

• мнимая
• любая
• комплексная
• вещественная
• нулевая

Полное отражение от оптически менее плотной среды наблюдается при поляризации падающей волны

• круговой
• нормальной
• параллельной
• любой
• нормальной и параллельной

Напряженность электрического поля элементарного электрического излучателя в свободном пространстве в дальней зоне

• увеличивается пропорционально квадрату расстояния
• уменьшается пропорционально кубу расстояния
• увеличивается пропорционально кубу расстояния
• уменьшается пропорционально расстоянию
• уменьшается пропорционально корню из расстояния
• увеличивается пропорционально корню из расстояния

Задача излучения электромагнитных волн элементарными источниками решается в системе координат

• сферической
• полярной
• цилиндрической
• прямоугольной

Диаграмма направленности элемента Гюйгенса F(θ) определяется выражением

• (1+cosθ)/2
• sin²θ
• (sin²θ)/2
• cosθ
• sin(θ/2)

Решение неоднородного уравнения Гельмгольца в безграничной среде при известной функции распределения плотности стороннего электрического тока представляет собой волну

• цилиндрическую
• поверхностную
• плоскую
• однородную
• сферическую

Метод электродинамических потенциалов позволяет

• свести решение двух скалярных уравнений Максвелла к одному скалярному уравнению для vec A^э
• не решать уравнения Максвелла
• не учитывать сторонний электрический ток
• не решать задачу излучения
• свести решение двух векторных уравнений для vec E и vec H к одному векторному уравнению для vec A^э

Амплитуда направляемой волны изменяется в плоскости фронта по закону

• логарифмическому
• параболическому
• экспоненциальному
• гиперболическому
• тригонометрическому
• линейному

Режим бегущей волны при наличии отраженной волны обеспечивается с помощью трансформатора

• бегущего
• волнового
• силового
• полуволнового
• четвертьволнового
• отражающего

Влияние металла на волну, распространяющуюся вблизи его поверхности, учитывается через граничные условия

• Фарадея
• Максвелла
• Вольта
• Френеля
• Леонтовича
• Ампера

Граничные условия Леонтовича позволяют не рассматривать электромагнитное поле внутри

• идеального магнетика
• земли
• воздуха
• диэлектрика
• металла
• вакуума