電子工程 92 年電磁學與電磁波考古題(共 5 題) 資料來源:考選部歷屆試題|法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/electronic-engineering/92-%E9%9B%BB%E7%A3%81%E5%AD%B8%E8%88%87%E9%9B%BB%E7%A3%81%E6%B3%A2 第 1 題 有一均勻細帶電棒,其線電荷密度λ,長度L,置於x 軸上 (0,0) 至 (L,0) 位置,試 求 ) ( 0 0 y , x P 位置之 → E。(20 分) 第 2 題 有一長度為L 之同軸金屬圓柱殼,其內殼半徑為a,外殼半徑為b,若用平行於中心 軸之平面加以二等分,並在其一半圓柱殼間填入介電常數為1ε 之介電質,而另一半 則填入介電常數為 2 ε 之介電質,試求其電容量c。(20 分) 第 3 題 有一同軸金屬導線,置於z 軸上,其長度為L,實心內導體半徑為a,載流I(沿“+z" 方向),外殼導體之內半徑為b,外半徑為c,厚度為 (c-b),載流I (沿“–z"方向), 試求總磁能。(20 分) 第 4 題 純水的相對介電常數為80, 試求平行極化的布魯斯特角 (Brewster Angle) // B θ , 若垂直極化之平面波從空氣中以 // B i θ θ = 的角度入射水面,求反射係數及穿透係 數。(20 分) 第 5 題 有一簡單三層平面型波導,由覆層 (Cladding)、導波層 (Film) 及基層 (Substrate) 所組成,假設導波層厚度為2a,覆層及基層在x方向延伸至無窮遠。考慮橫向電場 極化波 (TE-Polarized Waves) 在此三層平面波導中傳播,TE 極化波在此波導中的傳 播方向為z 軸方向,而且波導在z 軸方向的幾何結構沒改變,y 軸方向又對稱。若省 略t與z的變化量,則每一層的電場分佈可表示如下:(20 分) ) ( exp ) ( 0qx k A x E c − = , a x ≥ )] ( [ cos ) ( 0 f f x x k A x E − = κ , a x ≤ ) ( exp ) ( 0qx k A x E s = , a x − ≤ 其中 c A , f A , s A , fx 為常數, 2 2 2 n q − = β , 2 2 1 β κ − = n , λ π 2 0 = k , β 為等效折射率 (Effective Index),1n 為導波層之折射率,2 n 為覆層與基層之折射率, λ 為真空中之波長。 試推導超越方程式 (Transcendental Equation) ) ( 2 ) 2 ( tan 2 2 0 q q ak − = κ κ κ 題目為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。