高普考題庫
101 年 101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有一由完全導體組成的金屬空腔,a=2 cm,b=1 cm,c=3 cm,空腔內未填充任何材料,如圖1 所示。㈠計算空腔內未填充任何材料情況下的最低共振頻率。(10 分)㈡若有一磁性材料填滿整個空腔,此磁性材料不導電、介電係數為ε、導磁係數為oμ=μμ。若測得之最低共振頻率為7.5 GHz,求此磁性材料之相對導磁常數μ。ror(ε=8.85×10-12 F/m,μ=1.256×10-9 H/m。)(10 分)oo圖1
申論 2有一均勻環形電荷置於一區間中(μ, ε),總電荷量是+Q庫侖,如圖2 所示。灰色oo邊界是由完全導體所組成,沿x和y軸無窮延伸。均勻環形電荷之圓心座標為p=(10cm, 10 cm),半徑為r=1 cm。㈠求在圓心之電場E。(10 分)㈡求在完全導體邊界之總感應電荷。(10 分)y均勻環電荷x完全導體圖2101年公務人員高等考試三級考試試題 代號:36170(背面)類 科: 電子工程、電信工程科 目: 電磁學
申論 3在一環境中存在均勻低頻磁場B=zˆBsinωt,zˆ為z 軸的單位向量,如圖3 所示。若有o一正方形金屬環水平置於此環境中,金屬環之邊長為a(m),電阻為R(Ω)。㈠求此金屬環之感應電流。(10 分)㈡求此金屬環之平均消耗功率。(10 分)㈢求此金屬環所受的總磁力。(10 分)圖3
申論 4有一基地台架設於地面上,高度為H,為了簡化計算,假設其發射的電磁波是均勻平面波,地面視為完全導體。某甲持一手機,手機的天線高度為h,離基地台之水平距離為D。基地台到達手機的傳播路徑可以視為由直射平面波和地面反射平面波之疊加,如圖4 所示。㈠試以H、h、D 表示直射平面波地面入射角度φ和地面反射平面波之入射角度θ。(10 分)rrE=zˆEej(ωt−kr)k=ωμεkHhD㈡令到達手機直射平面波之電場為•1,。請以、、、rDor表示kr。(5 分)•1rrE=zˆEej(ωt−kr)k=ωμεkHhD㈢令到達手機地面反射平面波之電場為•2,。請以、、、rR1r表示kr。(5 分)•2㈣敘述到達手機之總電場與距離D 的關係。為了簡化計算,假設E≈−E。(10 分)1o圖4