高普考題庫
114 年 114年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

電磁學

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1在自由空間中,有兩條無窮長且均勻的線電荷,其線電荷密度為。如圖一(a)所示,兩根半徑為a 的圓形截面、對稱且平行的導線,其軸心間距≫為d,兩導線上帶有大小相等、方向相反的電荷。假設導線的半徑a 遠小於導線軸心的距離d(即da)。請計算:(每小題8 分,共16 分)㈠此兩條導線的單位長度電容值(capacitance per unit length)。㈡根據上述結果,請求出圖一(b)所示結構的單位長度電容值。該結構為≫一根半徑為a 的細導線,平行放置於一塊接地的導體平板。介質為空氣,導線軸心與導體平板的垂直距離為h(且ha)。圖一(a)圖一(b)
申論 2在三維直角座標軸x, y, z 中,一根導電率為σ 的金屬棒,其被彎成一個平坦的90°圓形,其內半徑為a、外半徑為b,厚度為t,如圖二所示。請計算此金屬棒在內半徑為a 與外半徑為b 處的兩個垂直表面之間的電阻值。(16 分)ztaybx圖二
申論 3一個電流迴路呈現為三角形,其型狀為邊長a 的正方形的一半,如圖三ሬሬ࡮⃗所示。該迴路中有穩定的電流I 流動,周圍介質為空氣。請計算在正方形第四個頂點處(點P)的磁通密度向量,包含大小與方向(流出紙面或進入紙面)。(20 分)圖三
申論 4兩段串接的無損耗傳輸線如圖四所示,分別連接至一個時變電壓源與一個複數負載阻抗。根據電路中所給的各項參數,請求出兩段傳輸線交界處的輸入阻抗(Z, Z),最後,請求出傳送至負載的實數功率。(24 分)in1in2圖四