工程电磁场导论第三章

工程电磁场复习基本知识点

第一章 矢量分析与场论 1 源点是指 。 2 场点是指 。 3 距离矢量是 ，表示其方向的单位矢量用 表示。 4 标量场的等值面方程表示为 ，矢量线方程可表示成坐标形 式 ，也可表示成矢量形式 。 5 梯度是研究标量场的工具，梯度的模表示 ，梯度的方向表 示 。 6 方向导数与梯度的关系为 。 7 梯度在直角坐标系中的表示为u ?= 。 8 矢量A 在曲面S 上的通量表示为Φ= 。 9 散度的物理含义是 。 10 散度在直角坐标系中的表示为??=A 。 11 高斯散度定理 。 12 矢量A 沿一闭合路径l 的环量表示为 。 13 旋度的物理含义是 。 14 旋度在直角坐标系中的表示为??=A 。 15 矢量场A 在一点沿l e 方向的环量面密度与该点处的旋度之间的关系 为 。 16 斯托克斯定理 。 17 柱坐标系中沿三坐标方向,,r z αe e e 的线元分别为 ， ， 。 18 柱坐标系中沿三坐标方向,,r θαe e e 的线元分别为 ， ， 。 19 221111''R R R R R R ?=-?=-=e e

20 0(0)11''4() (0)R R R R R πδ≠???????=??=? ? ?-=????? 第二章 静电场 1 点电荷q 在空间产生的电场强度计算公式为 。 2 点电荷q 在空间产生的电位计算公式为 。 3 已知空间电位分布?，则空间电场强度E = 。 4 已知空间电场强度分布E ，电位参考点取在无穷远处，则空间一点P 处的电位P ?= 。 5 一球面半径为R ，球心在坐标原点处，电量Q 均匀分布在球面上，则点,,222R R R ?? ??? 处的电位等于 。 6 处于静电平衡状态的导体，导体表面电场强度的方向沿 。 7 处于静电平衡状态的导体，导体部电场强度等于 。 8处于静电平衡状态的导体，其部电位和外部电位关系为 。 9 处于静电平衡状态的导体，其部电荷体密度为 。 10处于静电平衡状态的导体，电荷分布在导体的 。 11 无限长直导线，电荷线密度为τ，则空间电场E = 。 12 无限大导电平面，电荷面密度为σ，则空间电场E = 。 13 静电场中电场强度线与等位面 。 14 两等量异号电荷q ，相距一小距离d ，形成一电偶极子，电偶极子的电偶极矩 p = 。 15 极化强度矢量P 的物理含义是 。 16 电位移矢量D ，电场强度矢量E ，极化强度矢量P 三者之间的关系 为 。 17 介质中极化电荷的体密度P ρ= 。 18介质表面极化电荷的面密度P σ= 。

第2次作业：《系统工程导论》作业题

《系统工程导论》 第2次作业 一．判断并填空（正确的写“对”，错误的写“错”） 1．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间具有物质的、能量的和信息的交换。 【对】 2．系统模型，是对于系统的描述、模仿或抽象。它反映系统的物理本质与主要特征。 【对】 3．系统分析一般有七个步骤，根据具体情况，有些步骤可以并行进行，但不能改变顺序。 【错】 4．贝塔朗菲的理论可以归纳为以下四点：整体性原则，动态结构原则，能动性原则，有序性原则。 【对】 二．填空题 1．系统的所谓相关性，包含两重意思：一是系统内部各元素之间存在 着这样那样的联系；二是系统与其环境之间也存在着这样那样的联系。 “联系”又称“关系”，常常是错综复杂的。 2．对模型进行修正与简化的方法通常有：（1）去除一些变量；（2）合并 一些变量；（3）改变变量的性质；（4）改变变量之间的函数关系；（5）改 变约束。 3．系统分析的原则有那些？（1）内部因素与外部因素相结合； （2）微观效果与宏观效果相结合；（3）当前效果与长远效果相结合；（4）定量分析与定性分析相结合。 4．指标评分法主要有：（1）排队打分法；（2）_ 专家打分法_ ；（3）两两 比较法；（4）____体操计分法____：（5）______连环比率法___；（6）___逻辑判断评分法___。 三简答题 1．简述系统与环境的关系

答：新系统产生于环境；新系统的约束条件决定于环境；决策的依据来自于环境，试制所需资源来自于环境；最后，系统的品质也只能放在环境中进行评价。 系统对环境的依赖性，产生与环境，运行与环境中，适应环境； 系统与环境划分的确定性与相对性； 系统与环境相互影响，物质、能量、信息交换； 系统+环境=更大系统。 2．谈谈切尔兰德“调查学习”软方法流程。 答:1、明确关联因素:初步弄清与现状有关的各种因素及其相互关系。2,建立概念模型:在难于建立准确的数学模型的情况下,用结构模型或语言模型来描述系统的现状。3,改善概念模型:随着分析的不断加深和“学习”的深入,对模型加以改进,找到更适合的模型。4,比较:将概念模型与现状进行比较,找出符合决策者意图而且可行的方案。5,实施:将方案付诸实施。 3．说明建立数学模型的一般步骤。 答：1）明确目标； 2）找出主要因素，确定主要变量； 3）找出各种关系； 4）明确系统的资源和约束条件；用数学符号、公式表达各种关系和条件； 5）代入历史数据进行“符合计算”，检查模型是否反映所研究的问题； 6）简化和规范模型的表达形式。 4．系统评价工作的困难及解决办法是什么？ 答：系统评价工作的困难有以下两项：1）有的指标没有明确的数量表示，甚至同使用人或评价人的主观感觉与经验有关；2）不同的方案可能各有所长。 解决办法是：1）建立评价指示体系；2）各项指标数量化；3）所有指标归一化。 四．计算题 1．某系统平均工作2000小时，发生5次故障，则系统平均无故障工作时间为多少？若连续工作400小时，则可靠度R(t)为多少？ 解：系统平均无故障工作时间MTBF＝2000/5＝400（小时） 可靠度R(t)＝[(2000－400)/2000]*100％=80％ 2．设有5台设备，6个操作者，其操作感受情况记录为下表，评分结果也表示在表中。如对良、可、差分别给予3、2、1分，试分别计算这些设备的原始分、百分制分、十分制分和得分系数，最后对这些样机作一个评判。

系统工程导论课后习题答案

2.1什么是孤立系统、封闭系统和开放系统？试分别举例说明。 答：a.如果系统与其环境之间既没有物质的交换，也没有能量的交换，就称其为孤立系统。在孤立系统中，系统与环境之间是相互隔绝的，系统内部的能量和物质不能传至系统外，系统环境的能量也不能传至系统内，显然，客观世界是不存在这种孤立系统的；b.如果系统与其环境可以交换能量但不可以交换物质，称其为封闭系统。例如一个密闭的容器，可以与外界交换能量，但不能交换物质，可看作为封闭系统；c.如果系统与环境之间既有换，又有物质交换，就称其为开放系统。小至细胞、分子、大至生物、城市、国家等任何系统每时每刻都与环境进行着物质、能量及信息的交换，都是开放系统。 2.2什么是系统自组织现象？试描述一个具体的系统自组织现象。 答：系统中的元素在环境作用下，不依靠外力，发展形成有序结构的过程，称为系统自组织。19世纪末化学家利色根发现，将碘化钾溶液加入到含有硝酸银的胶体介质中，在一定的条件下，所形成的碘化银沉淀物会构成一圈圈有规律间隔的环状分布，这种有序的环称为利色根环。如激光的产生就是一个典型的自组织过程。 2.3中国科学家对系统科学与技术有过哪些贡献？ 答：中国科学院于1956年在力学研究所成立“运用组”，即后来“运筹组”的前身。到1980年成立“系统科学研究所”，1980年成立“中国系统工程学会”，这些都标志着我国对系统工程研究发展的重视。1986年钱学森发表“为什么创立和研究系统学”，又把我国系统工程研究提高到系统工程基础理论，从系统科学体系的高度进行研究。我国学者钱学森于1989年提出“综合集成法”，是对系统工程方法论研究方面作出的新贡献。 2.4如何全面正确理解系统的整体性和“1+1>2”表达式？ 答：系统的首要特征就是其整体性，系统不是各孤立部分属性的简单叠加，它还具有各孤立部分所没有的新的性质和行为。系统的整体性质有时通俗地表达为“1+1>2”，但实际情况是复杂的，也有可能等于2或小于2，这取决于系统的结构、各部分的属性及系统内协同作用的强弱。这主要是从系统的交通角度来理解的。 2.5耗散结构理论、协同学和混沌理论的主要观点是什么？有什么共同点与不同点？ 答：a.散结构理论认为一个系统总是朝着均匀和无序的平衡态发展，系统的熵不断增大，直至达到平衡态，此时系统的熵最大，但对于一个开放系统，系统的熵却可能增长、维持或减小。b.协同学研究系统的各个部分如何进行协作，并通过协作导致系统出现空间上、时间上或功能上的有序结构。c.混沌是由确定性的发展过程中产生出来的一种随机运动。它不是简单的无序状态，在“杂乱无章”运动中又包含普适常数，包含自相似性。 共同点：三者讲的都是一个系统如何自发地形成有序结构的。不同点：混沌理论是从随机表象角度来讲的，耗散结构是从熵的角度来讲的，协同学是从各个部分如何进行协作。 3.0详细说明动态规划的中心思想。 动态规划是研究多段决策而提出来的一种数学方法，它的中心思想是所谓的“最优性原理”，这个原理归结为用一个基本地推关系式，从整个过程的终点出发，由后向前，使过程连续地转移，一步一步地推到始点，找到最优解。动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中，可能会有许多可行解。每一个解都对应于一个值，我们希望找到具有最优值的解。动态规划算法与分治法类似，其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题，先求解子问题，然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是，适合于用动态规划求解的问题，经分解得到子问题往往不是互相独立的。若用分治法来解这类问题，则分解得到的子问题数目太多，有些子问题被重复计算了很多次。如果我们能够保存已解决的子问题的答案，而在需要时再找出已求得的答案，这样就可以避免大量的重复计算，节省时间。我们可以用一个表来记录所有已解的子问题的答案。不管该子问题以后是否被用到，只要它被计算过，就将其结果填入表中。这就是动态规划法的基本思路。具体的动态规划算

工程电磁场基本知识点

第一章矢量分析与场论 1 源点是指。 2 场点是指。 3 距离矢量是，表示其方向的单位矢量用表示。 4 标量场的等值面方程表示为，矢量线方程可表示成坐标形式，也可表示成矢量形式。 5 梯度是研究标量场的工具，梯度的模表示，梯度的方向表示。 6 方向导数与梯度的关系为。 7 梯度在直角坐标系中的表示为u ?=。 8 矢量A在曲面S上的通量表示为Φ=。 9 散度的物理含义是。 10 散度在直角坐标系中的表示为??= A。 11 高斯散度定理。

12 矢量A 沿一闭合路径l 的环量表示为 。 13 旋度的物理含义是 。 14 旋度在直角坐标系中的表示为??=A 。 15 矢量场A 在一点沿l e 方向的环量面密度与该点处的旋度之间 的关系为 。 16 斯托克斯定理 。 17 柱坐标系中沿三坐标方向,,r z αe e e 的线元分别 为 ， ， 。 18 柱坐标系中沿三坐标方向,,r θαe e e 的线元分别 为 ， ， 。 19 221111''R R R R R R ?=-?=-=e e 20 0(0)11''4()(0)R R R R R πδ≠???????=??=? ? ?-=?????

第二章 静电场 1 点电荷q 在空间产生的电场强度计算公式为 。 2 点电荷q 在空间产生的电位计算公式为 。 3 已知空间电位分布?，则空间电场强度E= 。 4 已知空间电场强度分布E ，电位参考点取在无穷远处，则空间一点P 处的电位P ?= 。 5 一球面半径为R ，球心在坐标原点处，电量Q 均匀分布在球面上，则点,,222R R R ?? ???处的电位等于 。 6 处于静电平衡状态的导体，导体表面电场强度的方向沿 。 7 处于静电平衡状态的导体，导体内部电场强度等于 。 8处于静电平衡状态的导体，其内部电位和外部电位关系为 。 9 处于静电平衡状态的导体，其内部电荷体密度为 。 10处于静电平衡状态的导体，电荷分布在导体的 。 11 无限长直导线，电荷线密度为τ，则空间电场E=

系统工程导论

一．简答题 1. 什么是系统？并用一表达式描述，说明其含义。 、答:系统：系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体。由相互联系，相互作用具有特定功能的部件（要素、元素）组成的整体。 2．什么是系统的涌现性 答：系统科学把整体具有而部分不具有的某种属性或特征等的现象称为涌现性。课程系统的涌现性具有受限生成性、非加和整体性和客观规律性等特征;而环境效应、组分效应、规模效应和结构效应则是课程系统涌现性的来源 3．简述系统与环境的关系 答：环境是系统之外的一切与它相关的事物的合集，我们可以通过此来区分系统和环境。系统环境是系统生存的土壤，环境的复杂性是造成系统复杂性的根源。只有适应环境的系统才能生存，只有良好的环境才能促进系统健康地发展。任何系统都是在一定的环境中产生的，又在一定的环境中运行、延续、演化，不存在没有环境的系统。 4．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答：钱学森提出如下分类：1）按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统。2）按照系统结构复杂程度分为简单系统和复杂系统两类 5．如果用下面表达式描述某一企业系统S={E，R}Ω{E∣R}，举例说明E和R分别表示那些内容？ 答：E表示要素的结合 R表示各种关系的集合。 E——构成企业的各子系统；R——子系统之间、系统与整体之间、系统与环境之间、子系统与环境之间的关系 6．系统的结构与功能的关系是怎样的？ 答：系统的结构与功能的关系：作为一个系统，必须包括其要素的集合与关系的集合，两者缺一不可，两者结合起来，才能决定一个系统的具体结构与特定功能。结构决定功能；从功能需求寻求合理结构；环境的作用，与结构共同决定功能 7．系统工程的定义是什么？简言之又是什么？ 答：系统工程定义是系统工程就是从系统的观点出发，跨学科地考虑问题，运用工程的方法去研究和解决各种系统问题，以实现系统目的综合最优化 8．系统工程的主要特点是什么？ 答：系统工程的主要特点是：1.“一个系统，两个最优”一个系统是指：以系统为研究对象，要求综合地、全面地考虑问题：“两个最优”是只：研究系统的目标是总统效果最优，同时实现这些目标的具体的方法或途径也要求达到最优。2.以“软”为主，软硬结合传统的工程技术，如电子工程，土建工程、机械工程等等，以“硬件”对象为住可以将它们划归广义“物理学”的范畴，是有“硬”技术为主的工程技术。3.跨学科多，综合性强所谓综合性强可以从两方面理解：一是用到知识是综合性的，系统工程的研究要用到自然科学、数学科学、社会科学、系统科学等个方面的知识。二是开展系统工程项目要有个方面的专家参加，协同作战。4.实践性与咨询性系统工程应用研究是要针对实际问题的，是要接受实践的检验的，这是系统工程的实践性。 9．简述霍尔模型的粗结构和细结构分别由哪些部分组成？

《系统工程导论》作业题

《系统工程导论》 作业题 一．判断题（正确的写“对”，错误的写“错”） 1．一般系统理论重申亚里士多德的一个观点：系统的功能可以等于系统全部要素功能的总和。 【对】 2．典型故障曲线（浴盆曲线）告诉我们：系统的故障在早期故障期和偶然故障期，其故障率都很小，到损耗故障期，故障率会逐渐升高。 【错】 3．“什么也不干”，维持现状，也是一种方案，称为零方案。 【对】 4．香农把信息定义为两次不确定性之和，即： 信息(量) = 通信前的不确定性＋通信后尚存的不确定性。 【错】 5．系统模型，是对于系统的描述、模仿或抽象。它反映系统的物理本质与主要特征。 【对】 6．系统分析一般有七个步骤，根据具体情况，有些步骤可以并行进行，但不能改变顺序。 【错】 二．单项选择题（请将你选择的字母填写在括号内） 1．80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论 是从定性到定量综合集成方法，结合系统学理论和人工智能技术的发 展，又于己于1992年提出了建设从定性到定量综合集成研讨厅体系，进一步发 展了开放的复杂巨系统的系统方法。

2．系统的所谓相关性，包含两重意思：一是系统内部各元素之间存在 着这样那样的联系；二是系统与其环境之间也存在着这样那样的联系。 “联系”又称“关系”，常常是错综复杂的。 3．指标评分法主要有：（1）排队打分法；（2）_ 专家打分法_ ；（3）两两 比较法；（4）____体操计分法____：（5）______连环比率法___；（6）___逻辑判断评分法___。 4．对模型进行修正与简化的方法通常有：（1）去除一些变量；（2）合并 一些变量；（3）改变变量的性质；（4）改变变量之间的函数关系；（5）改 变约束。 5．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间 具有物质、能量和信息的交换。 6．系统分析的原则有那些？（1）内部因素与外部因素相结合； （2）微观效果与宏观效果相结合；（3）当前效果与长远效果相结合；（4）定量分析与定性分析相结合。 7．管理对于信息的要求是：（1）准确、（2）及时、（3）适用、（4）经济。 三简答题 1．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答：1）按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统；2）按照系统结构的复杂程度分为简单系统和复杂系统。 小系统：一个三口家庭大系统：一个地级市巨系统：一个大国 简单：一个局域网复杂：因特网 2．简述系统与环境的关系 答：新系统产生于环境；新系统的约束条件决定于环境；决策的依据来自于环境，试制所需资源来自于环境；最后，系统的品质也只能放在环境中进行评价。 系统对环境的依赖性，产生与环境，运行与环境中，适应环境； 系统与环境划分的确定性与相对性； 系统与环境相互影响，物质、能量、信息交换； 系统+环境=更大系统。

系统工程导论复习资料

系统工程导论复习资料 一、系统工程基础理论 1. 什么是系统？系统的特性有那些？ 答：系统是由相互制约、相互作用的一些组成部分组成的具有某种功能的有机整体。系统的特点有： 整体性、集合性、层次性、相关性、目的性、环境适应性。 2. 什么是系统工程？系统工程的特点是什么？系统工程方法的特征是什么？系统工程的理论基础有哪些？什么是系统工程方法论 答：系统工程是从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统技术从而达到全局最优的一门工程技术，它是系统科学中直接改造世界的工程技术。 系统工程具有三个基本特点：整体性、综合性、最优性。 系统工程方法的特征：先总体后详细的设计程序、综合即创造的思想、系统工程的“软科学”性。 系统工程的理论基础：系统论、信息论、控制论以及运筹学等。 控制论的发展经历了：经典控制论、现代控制论、大系统控制论三个时期。 控制论最重要的观点是：反馈和信息。 系统工程方法论是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法，是系统工程考虑和处理问题的一般方法和总体框架。 3. 作为系统工程重要基础的信息论可分为哪三种不同的类型？ 答：狭义信息论、一般信息论、广义信息论。 4. 霍尔系统工程方法论和切克兰德系统工程方法论的核心是什么？其方法和步骤各有什么特点?二者有何区别和联系？霍尔三维体系结构的具体内容？霍尔三维集中体现了系统工程方法的哪些特点？ 答：霍尔系统工程方法论的核心是“最优化”，切克兰德系统工程方法论的核心是“比较”和“学习”。 霍尔系统工程方法论的步骤为：弄清问题→目标选择→方案设计→建立数学模型→最优化→决策→实施。 切克兰德系统工程方法论的步骤为：问题现状说明→弄清关联因素→概念模型→改善概念模型→比较→实施。 霍尔的三维体系结构指的是知识维、时间维和逻辑维。 霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化综合化最优化、程序化、标准化等特点。5. 什么是系统的生命周期？系统生命周期的阶段是怎样划分的？ 答：从提出或建立一个系统到该系统停止运行或为其他系统代替的这段时间，称为系统的生命周期。系统的生命周期划分为三个阶段：发展期、实现期、运行期。 6. 什么是系统分析？系统分析的意义是什么？系统分析的特点是什么? 答：系统分析是一种运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统各个方面进行定量和定性相结合的分析为达到费用和效益最佳的辅助决策的方法和过程。 系统分析的意义：（1）系统在结构上十分复杂，系统分析有助于全面了解系统从而更好的维护和运行系统。（2）系统分析为系统运行目的决策提供各种分析数据，使决策更为准确。系统分析的特点是：（1）以系统观点为指导思想（2）以整体效益为目标（3）以特定问题为研究对象（4）运用定量和定性的分析方法（5）价值判断原则 7. 系统分析有哪些要素? 系统分析的步骤是什么? 系统分析的原则有哪些？

工程电磁场导论-知识点-教案_第一章

电磁场理论 第一章静电场1.1 电场强度电位 4 2 2 了解：定义法求解带电体电场强度和电位方法 掌握：库仑定律、电场强度、电位的定义及定义式 掌握：静电场环路定律及应用，叠加法计算电场强度和电位 知识点：库仑定律；电场强度定义；电位定义；叠加法计算；电力线；等 位线（面）；静电场环路定律；电场强度与电位关系的微分表示及意义；电偶 极子定义及其在远区场的电场强度和电位． 重点：静电场环路定律，电场强度与电位关系 难点：静电场环路定律的微分表示，电场强度与电位关系的微分表示及意义 1. 从学生比较熟悉的大学物理中的电场强度和电位的积分式及意义引出 其微分式及意义；=-?? E 2. 从高等数学中的Stocks定理讲解静电场环路定律．0 ??= E 《工程电磁场导论》（冯慈璋马西奎主编，高等教育出版社） P13 1-1-1 直接应用1.1节三个例题（均匀带电直导线、平面、球面）的结果简化运算 1-1-3 =-?? E的应用 上机编程：用数值积分法研究静电场场分布（2学时，地点：新实验楼B215）

电磁场理论 1.2 高斯定律 2 2 了解：静电场中导体和电介质的性质 掌握：各向同性线性电介质中，电极化强度、电通量密度与电场强度的关系掌握：高斯定律积分式、微分式及应用 知识点：静电场中导体的特点；静电场中电介质的特点；电极化强度；电通量密度；高斯定律 重点：高斯定律 难点：电极化强度、电通量密度与电场强度的关系 用高斯定律计算电场强度 1. 从高等数学中的高斯定理讲解高斯定律．??=ρ D 2. 应用高斯定律计算1.1节三个例题，和本节例1-8, 并总结均匀带电直导线、平面、球面、球体的电场强度和电位特点． 《工程电磁场导论》（冯慈璋马西奎主编，高等教育出版社） P13 1-1-1 直接应用1.1节三个例题（均匀带电直导线、平面、球面）的结果简化运算 1-1-3 =-?? E的应用

电磁场与电磁波课后答案第1章

第一章习题解答 给定三个矢量、和如下： 求：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）在上的分量；（6）； （7）和；（8）和。 解（1） （2） （3）－11 （4）由，得 （5）在上的分量 （6） （7）由于 所以 （8） 三角形的三个顶点为、和。 （1）判断是否为一直角三角形； （2）求三角形的面积。 解（1）三个顶点、和的位置矢量分别为 ，， 则，， 由此可见 故为一直角三角形。 （2）三角形的面积 求点到点的距离矢量及的方向。 解，， 则 且与、、轴的夹角分别为 给定两矢量和，求它们之间的夹角和在上的分量。 解与之间的夹角为 在上的分量为 给定两矢量和，求在上的分量。 解 所以在上的分量为 证明：如果和，则； 解由，则有，即 由于，于是得到 故 如果给定一未知矢量与一已知矢量的标量积和矢量积，那么便可以确定该未知矢量。设为一已知矢量，而，和已知，试求。

解由，有 故得 在圆柱坐标中，一点的位置由定出，求该点在：（1）直角坐标中的坐标；（2）球坐标中的坐标。 解（1）在直角坐标系中、、 故该点的直角坐标为。 （2）在球坐标系中、、 故该点的球坐标为 用球坐标表示的场， （1）求在直角坐标中点处的和； （2）求在直角坐标中点处与矢量构成的夹角。 解（1）在直角坐标中点处，，故 （2）在直角坐标中点处，，所以 故与构成的夹角为 球坐标中两个点和定出两个位置矢量和。证明和间夹角的余弦为 解由 得到 一球面的半径为，球心在原点上，计算：的值。 解 在由、和围成的圆柱形区域，对矢量验证散度定理。 解在圆柱坐标系中 所以 又 故有 求（1）矢量的散度；（2）求对中心在原点的一个单位立方体的积分；（3）求对此立方体表面的积分，验证散度定理。 解（1） （2）对中心在原点的一个单位立方体的积分为 （3）对此立方体表面的积分 故有 计算矢量对一个球心在原点、半径为的球表面的积分，并求对球体积的积分。 解 又在球坐标系中，，所以 求矢量沿平面上的一个边长为的正方形回路的线积分，此正方形的两边分别与轴和轴相重合。再求对此回路所包围的曲面积分，验证斯托克斯定理。 解 又

【复习大纲】系统工程导论

北京市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：系统工程课程代码：030952015年5月版 第一部分课程性质与设置目的 一、课程性质与特点 本课程是北京市高等教育自学考试项目管理专业（独立本科段）的专业基础课之一，它是从系统的观点出发，立足整体，统筹全局，合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、程序、方法的体系，采用定量与定性相结合的方法，属于一门综合性的工程技术。本课程系统地讲述了系统工程与系统科学的基本理论、方法和应用，主要内容是系统工程方法论、模型化、评价和决策方法。本课程可以应用于多个领域，近年来，我国许多支柱产业和领先行业都引入了系统工程理念和方法，如航空、航天、煤炭、电力、金融、保险及政府部门等。 系统工程是一门方法论的科学，它给人们提供了一套处理问题和解决问题的系统方法论，即如何以系统的观念及工程的观念处理所面临的社会问题。系统的观念就是整体最优的观念，工程的观念就是工程方法论，系统工程使得人们能够以工程的观念和方法来研究、解决各种社会系统问题。 二、课程目标与基本方法 设置本课程，为了使考生能够牢固掌握系统工程的方法论、系统模型、系统评价方法和决策分析方法，能够形成对系统科学的总体了解，并且能够按照系统的观点，采用系统分析的方法分析问题、解决问题，以做出决策。即从系统的观点出发，充分分析系统各种因素的相互影响，在对系统目标进行充分论证的基础上，提出解决问题的最优行动方案。 通过本课程的学习，要求考生建立起系统分析的逻辑框架，能够搭建系统模型，掌握系统评价的多种方法以及系统决策分析方法，掌握系统工程的学习方法及理论联系实际方法，提高分析问题和解决问题的能力。 三、与本专业其他课程的关系 《系统工程》是项目管理专业本科学生必修的专业基础课程，它与项目管理专业的许多其他课程有着密切的关系。《微积分》、《线性代数》和《概率论与数理统计》是本课程的基础。 第二部分考核内容与考核目标 第一章系统与系统工程 一、学习目的与要求 系统的概念是系统工程学科的基础，系统工程方法论是系统工程处理问题的基本思维方法。通过本章学习，应掌握系统的概念与特性、管理系统的概念与特点、系统工程的概念以及系统工程方法论框架，了解系统工程的应用。 二、考核知识点和考核目标 （一）系统 识记：系统概念的形成、系统的定义 理解：系统的特性 （二）管理系统

系统工程导论考试资料

系统工程导论 一、单项选择题 1. 根据所预测对象的纵向历史数据资料，按时间进程组成的动态数列进行分 析预测未来的方法称为（ A ）(A) 时间序列预测法 . 二、不定项选择题 1. 将现实系统加以放大或缩小后表示系统的模型称为（ D ）。(D) 实物模型 2. 当系统结构性质不明确，又无足够的数据，系统上又无法做试验，可以先科学的设想一些情况，推出结果，再反过来修正模型，这种方法称为（ C ）(C) 主观想象法 3. 系统模型分析中的抽象模型包括（ A B C D ）。 (A) 数学模型(B) 图形模型(C) 计算机程序(D) 概念模型 4. 人们之所以能对未来作出预测，主要基于的原则是（B C ）。 (B) 惯性原则(C) 类推原则 三、填空题 1.最早使用系统工程这个名词的是贝尔研究所 2.三维结构方法论的核心内容是模型化和定量化 3.系统分析的基本要素包括目的、可行方案（替代方案 ）、指标、模型、评价基准。 4.系统分析的基本原则有物流系统内部与物流系统环境相结合 、局部效益与整体效益相结合、当前利益与长远利益相结合 、定量分析与定性分析结合。 5.根据决策者对各种自然状态的了解，决策可分为确定型决策、 风险型决策、不确定型决策。 6．根据研究的系统对象的性质，系统仿真可分为离散仿真和连续仿真。 四、简答题 1.简述三维结构方法论与软系统方法论的区别。 三维结构方法论期望通过模型化和定量化，求得最优。切克兰德的软 系统方法论不追求“最优化”，而是进行“比较”，强调找出可行满 意的结果。 2.简述建模求解问题的好处 物流系统建设的需要、经济上的节约、时间上的考虑、系统分析的灵 活性需求。 3.如何判断反馈环的极性？ 若反馈环中各键均为正键，该环为正反馈环；若反馈环中有偶数个负 键，该环为正反馈环；若反馈环中有奇数个负键，该环为负反馈环。。

工程电磁场第三章恒定电场解读

第三章 恒定电场 3.0 概述 1 本章的主要内容 (1) 导电媒质中的电流； (2) 电源电动势与局外电场； (3) 恒定电场的基本方程，分界面上的街接条件； (4) 导电媒质中恒定电场与静电场比拟； (5) 接地电阻和跨步电压 2 恒定电场的知识结构图 (见PPT) 3.1导电媒质中的恒定电场、局外电场 一、导电媒质中的恒定电场 恒定电场：由分布不随时间变化，但做恒定流动的电荷所产生的电场。 两种情况： 1．导电媒质中的恒定电场 2．通有恒定电流的导体周围电介质或空气中的恒定电场。 电场的性质只由净电荷密度的分布决定，而与电荷是否运动无关。对恒定电流场和静电场，它们的场源电荷的密度都是不变的，所以，这两种场具有相同的性质，都满足相同的场源关系。如库仑定律、高斯定理、E 的环路定理等，满足相同的边界条件，并且在相同的电位函数定义下，且有相同的电位方程。如果恒定电流场的已知条件也是分布电荷密 度ρ，那么静电场中的所有公式对恒定电流场都是成立的。只要利用E γδ=就可以得到相应的电流和功耗等其他量。 二、 局外场强与电动势

局外场强（局外力设想为一等效场强） q F E e e = 电动势 l d q F C l d E C e e ?=?=??+-+ -11ε 局外力将单位正电荷从电源-极搬移到电源+极所做的功。e 与电荷数量即电流无关。 3.2 电流密度、欧姆定律、焦尔-楞次定律的微分形式 1．电流密度失量（电流面密度矢量） I dt dq t q t ==??→?0lim 电流强度 A 标量 对面而言 通量 dS dI S I S =??=→?0lim δ 电流密度失量 A/m 2 点函数 δ ~某点（面元）单位时间内穿过的电荷量 穿过面S 上的电流 S d I S ?=?δ电流场——电流线描述 电流线密度矢量 n e dl dI K = A/m 2．欧姆定律的微分形式 导电媒质中，由物理学知，每点的电流密度矢量 E γδ= γ电导率 S/m 电荷的流动是电场作用的结果。 3．焦尔楞次定律的微分形式 导电媒质中，每点所消耗的功率2E E p γδ=?= W/m 3 电势能转化为热能 适用场均匀、不均匀 ３．３ 恒定电场的积分形式定理 一、电流连续性方程 电荷守恒原理 q S d ?-=? δ

工程电磁场第3章答案[1]

第三章答案 3-1 ①有磁 ?? ? ??==??? ? ??==1112221 122212121sin sin cos cos tan tan δθδθθθδ δθθJ J J J J J n n 代入已知参数得： m A J /58.03 1 30cos 213011=== = θ ② 由静电场边界条件：21n n s D D -=ρ 由磁场边界条件：E J σ=，即222111n n n n E J E J σσ== 又因为E D 0ε=，可以得到：222111n r n n r n E D E D εε== 因此，02 2 2 1 1 121=-=-=σεσερn r n r n n s J J D D 3-2 当a z ≤时，由恒定磁场的基本方程的积分形式可得： I z B dl B l 2μπ=?=? 再由 ?= S dS J I 以及 H B μ=，可得 2 00002z J dS J z B S πμμπ==?? 2 00z J B μ= μ μ200z J H = 当a z >时，有： 200002a J dS J a B S πμμπ==??

2 00a J B μ= μ μ200a J H = 3-3 设导线中的电流为I ，则其产生的磁场为r I B πμ20= 做积分，得出磁通量 c b c Ia dr r Ia dS B b c c +===ψ??+ln 2200πμπμ 因此，它们之间的互感为 c b c Ia M +=ln 20πμ 3-5 取环上一微元，??a bd l d = ，z r a z a b R +-= ，则： R a bd R l d ?=?)(?? ?d a bz a b R l d r z )(2 +=? 由毕萨定律得： z r z r z a z b I b d R a Ibz d R I a b d R I a bz a b B 2 3 222020 20 3 032020 320 )(244)(4+=+=+=? ? ?μ?π μ?π μ?π μπ π π ① 环心处的磁通密度 当0=z 时，005.22μμ==z a b I B ② 环轴10m 处的磁通密度 当m z 10=时，02 322 201.0) 10(210μμ=+= z a b b B 3-6 NI a NI B B a NI B NI a B 0000000524842μμμμ== ==?= 3-8 由毕萨定律，得：

工程电磁场(冯慈璋)书后思考题

1—1 试回答下列各问题： (1)等位面上的电位处处一样，因此面上各处的电场强度的数值也句话对吗，试举例说明。 L』J米处吧议g＝u，囚此那里Bg电场C＝一vg＝一V 0＝0。对吗? (3)甲处电位是10000v，乙处电位是10v故甲处的电场强度大于乙处的 电场强度。对吗? 答此三问的容基本一致，均是不正确的。静电场中电场强度是电位函数的梯度，即电场强度E是电位函数甲沿最大减小率方向的空间变化率。P的数值大小与辽的大小无关，因此甲处电位虽是10000v，大于乙处的电位，但并不等于甲处的电场强度大于乙处的电场强度。在等位面上的电位均相等，只能说明沿等位面切线方向，电位的变化率等于零，因此等位面上任一点的电场强度沿该面切线方向的分量等于军，即fl＝0。而电位函数沿等位面法线方向的变化宰并不一定等于零，即Zn不一定为零，且数值也不一定相等。即使等位面上g；0，该面上任一点沿等位面法线方向电位函数的变化串也不一定等于零。例如：静电场中导体表面为等位面，但导体表面上电场强度召垂直于导体表面，大小与导体表面各点的曲率半径有关，曲率半径越小的地方电荷面密度越大．电场强度的数值也越大o 1—2 电力线是不是点电荷在电场中的运动轨迹(设此点电荷电场力外 不受其它力的作用)? 答电力线仅表示该线上任—点的切线方向与该点电场强度方向一致，即表示出点电荷在此处的受力方向，但并不能表示出点电荷在该点的运动方向，故电力线不是点电荷在电场中的运动轨迹。 1—3 证明：等位区的充要条件是该区域场强处处为零。 证明若等位区某点的电场强度不为零，由厦；一v9可知v9乒0．即此点的电位函数沿空间某方向的空间变化率不为零，则在此方向上电位必有变化．这与等位区的条件矛盾。若等位区处处电位相等，则等位区任—数的空间变化率为零，即仟·点的电场强度为零。由此可知命题成立 1—4 下例说法是否正确?如不正确，请举一反例加以论述o (1)场强相等的区域，电位亦处处相等u(2)电位相等处，场强也相等。 (3)场强大处，电位一定高。 (4)电场为零处，电位一定为零c (5)电位为零处、场强一定等于零。 苔根据电场强度和电位的关系B＝—v9可知： (1)不正确。因厦相等的区域Pg必为空间坐标的函数。电容器场强相等，但其部电位却是变化的。 (2)不正确。因9相等处，不等于v甲相等。如不规则带电导体表面上：钎点电位均相等，们表面上—各点处的场强并不相等。 (3)不正确。因x大的地方．只表明甲的梯废大．而不是9位高。如上例中导体尖端处场强大，但表面1—各处电位相等并不—定高．电位位与参考点所选位置有关。 (4)不正确。阅5—＝o，说明v69＝o，即开＝t：。如高电压带电导体球，其部电场等于零，但该球任一点的电位却不为零，而为菜—常数f (5)不正确。因严＝o处，不一亿vP＝0所以五不—’定为零c如充电平行板电容器中，一个极板接地电位为零，但该极板相对另’—极板的表面上电场强度不为零。 1—5 两条电力线能否相切?同一条电力线上任意两点的电位能否相等?为什么? 答电力线的疏密表示电场强度的弱或强，电力线越密，说明该处的场强越大。因此，若两条电力线相切，在切点处两条电力线无限靠近，即表东切点处的场强趋于无限大，这是不符合实际的，所以电力线不能构切。因为严＝j五dj，说明间—”条电力线上任意两点的电位不能相等，沿电力线方向电位在减小。 1—6 不同电位的两个等位面能否相交或相切7同一等位面任意两点的场强是否一定相等?场强在等位面上的切向分量是否—定等于零?电依在带电面两侧会不会突变? 答不同电位的两个等位面不能相交或相切，否则在交点或切点上的电位特有两个不同的电位值。第2，3问可参见思考题1—t的解答。电位函数在分界面上的衔接条件

系统工程导论(陈宏民版)--课后习题答案

第一章《序言》习题与思考 1．从系统工程产生的背景的描述中，你认为系统工程主要适用于研究、处理、解决哪类问题？这些问题有什么特征？ 【答案要点】 （1）对从系统工程产生的历史背景进行描述，如：从其发展的必要性、社会经济角度以及科学技术发展等方面描述。 （2）从描述中得出它成为研究、分析和处理复杂系统问题最有效的理论、方法和工具。 （3）这些问题的基本特征是由很多政治、经济、社会、技术、环境等熔合一起，且规模大、关系复杂、因素众多、目标多样，需要用多种理论和知识、技术综合集成的方法去解决。 2．从推动系统工程发展的主要理论看，你认为要研究、处理、解决复杂系统问题还要哪些科学技术的支持？ 【答案要点】 研究、分析、解决系统问题除了需要运筹学、控制论、一般系统理论等基本理论的支持，还需要信息论，耗散结构理论、协同理论、突变论以及现代控制论、计算机科学、信息技术等相关学科，且后三者使系统工程的实际应用成为现实。 3．从我国古代朴素系统观的应用案例的介绍中，你认为这些案例中主要体现了什么样的系统观念？ 【答案要点】 结合案例（孙子兵法、都江堰水利工程、丁谓修复皇宫、冶炼等）可知我国古代朴素系统观念是从系统整体出发，对不同层次以及系统与环境进行全面地分析，从而解决问题。 4．请你谈谈钱学森对中国系统工程做出了哪些杰出贡献。 【答案要点】

钱学森对我国系统工程的发展贡献是： （1）创建第一个运筹学研究小组，并把它作为其组建的中国科学院研究所的组成部分； （2）创建第一个军事研究机构，开辟系统科学面向我国武器装备规划的新领域； （3）在其指导下，许多计划和工程部门按照技术上和组织上的各种时序联系和逻辑联系的计划流程图，运用数学方法进行计划和工程的分析预测，分清主次，明确关键，寻求人才资源和物资资源利用的最优方案； （4）他积极建议我国军事部门将系统工程原理和方法，作为我军不断向现代化迈进的重要手段； （5）在他古稀之年，发表一系列关于系统科学的学术演讲； （6）在其倡议和指导下，我国运用系统科学的理论与方法对我国的经济建设与社会发展做出了科学的预测和研究； 总之，钱学森对系统科学最重要的贡献是发展了系统学和开饭的复杂巨系统的方法论。 5．请你谈谈系统工程在我国国民经济发展中的作用。 【答案要点】 在我国社会经济发展中存在学多发展中的问题，这些问题错综复杂，外部环境变化多端，在定性分析的基础上，如果不进行定量研究和仿真试验，就难以得到解决问题的可操作方案，难以为决策者提供可行的建议，而定量分析和仿真试验是系统工程强项，因此，用系统工程思想、方法去分析、研究、处理、解决上述问题是非常奏效的。 6．与一般管理技术相比，你认为系统工程在管理中有哪些特长？ 【答案要点】 结合自己的理解，从系统工程的主要特点进行分析、作答。 第二章《系统与系统工程》习题与思考

工程电磁场知识点总结

工程电磁场知识点总结 第一章矢量分析与场论 1 源点是指。 2 场点是指。 3 距离矢量是，表示其方向的单位矢量用表示。 4 标量场的等值面方程表示为，矢量线方程可表示成坐标形式，也可表示成矢量形式。 5 梯度是研究标量场的工具，梯度的模表示梯度的方向表示。 6 方向导数与梯度的关系为 7 梯度在直角坐标系中的表示为?u?。 8 矢量A在曲面S上的通量表示为?? 9 散度的物理含义是 10 散度在直角坐标系中的表示为??A?。 11 高斯散度定理。 12 矢量A沿一闭合路径l的环量表示为。 13 旋度的物理

含义是 14 旋度在直角坐标系中的表示为??A?。 15 矢量场A在一点沿el方向的环量面密度与该点处的旋度之间的关 系为。 16 斯托克斯定理 17 柱坐标系中沿三坐标方向er,e?,ez的线元分别为， 18 柱坐标系中沿三坐标方向er,e?,e?的线元分别为， 19 ?1111???'??2eR?2e'R RRRR ???20 ??????'??'???????4??(R)?R??R??11?0(R?0)( R?0) 第二章静电场 1 点电荷q在空间产生的电场强度计算公式为。 2 点电荷q 在空间产生的电位计算公式为。 3 已知空间电位分布?，则空间电场强度E。

4 已知空间电场强度分布E，电位参考点取在无穷远处，则空间一点P处的电位?P。 5 一球面半径为R，球心在坐标原点处，电量Q均匀分布在球面上，?则点?,,??处的电位等于。 222??RRR 6 处于静电平衡状态的导体，导体表面电场强度的方向沿 7 处于静电平衡状态的导体，导体内部电场强度等于 8处于静电平衡状态的导体，其内部电位和外部电位关系为 9 处于静电平衡状态的导体，其内部电荷体密度为 10处于静电平衡状态的导体，电荷分布在导体的。 11 无限长直导线，电荷线密度为?，则空间电场E。 12 无限大导电平面，电荷面密度为?，则空间电场E。 13 静电场中电场强度线与等位面 14 两等量异号电荷q，相距一小距离d，形成一电偶极子，电偶极子的电偶极矩p= 。 15 极化强度矢量P的物理含义是

第1次作业：《系统工程导论》作业题

《系统工程导论》 第1次作业 一．判断并填空（正确的写“对”，错误的写“错”） 1．一般系统理论重申亚里士多德的一个观点：系统的功能一定等于系统全部要素功能的总和。 【对】 2．典型故障曲线（浴盆曲线）告诉我们：系统的故障在早期故障期和偶然故障期，其故障率都很小，到损耗故障期，故障率会逐渐升高。 【错】 3．“什么也不干”，维持现状，也是一种方案，称为零方案。 【对】 4．香农把信息定义为两次不确定性之和，即： 信息(量) = 通信前的不确定性＋通信后尚存的不确定性。 【错】 二．填空题 1．从系统工程的观点看，系统的主要属性有：集合性、相关性、层次性、整体性、目的性、对于系统环境的适应性。 2．80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论 是从定性到定量综合集成方法，结合系统学理论和人工智能技术的发 展，又于己于1992年提出了建设从定性到定量综合集成研究厅体系，进一步发展了开放的复杂巨系统的系统方法。 3．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间 具有物资、能量和信息的交换。 4．管理对于信息的要求是：（1）准确、（2）及时、（3）适用、（4）经济。 三简答题 1. 什么是系统？并用一表达式描述，说明其含义。

答：所谓系统：是由相互联系、相互作用的话多要素结合而成的具有特定功能的统一体。表达式为S={E，R}，其中S表示系统，E表示要素的集合，R表示由集合E产生的各种关系到的集合。 2．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答： ①按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统； ②按照系统结构的复杂程度分为简单系统和复杂系统。 小系统：一个三口家庭 大系统：一个地级市 巨系统：一个大国 简单：一个局域网 复杂：因特网 3．系统工程的主要特点是什么？ 答：主要特点： ①“一个系统，两个最优”，一个系统是指：以系统为研究对象，要求综合地、全面地考虑问题：“两个最优”是只：研究系统的目标是总统效果最优，同时实现这些目标的具体的方法或途径也要求达到最优 ②以软为主、软硬结合，传统的工程技术，如电子工程，土建工程、机械工程等等，以“硬件”对象为住可以将它们划归广义“物理学”的范畴，是有“硬”技术为主的工程技术； ③跨学科多，综合性强，所谓综合性强可以从两方面理解：一是用到知识是综合性的，系统工程的研究要用到自然科学、数学科学、社会科学、系统科学等个方面的知识。二是开展系统工程项目要有个方面的专家参加，协同作战 ④宏观研究为主，兼顾微观研究； ⑤定性研究与定量研究相结合，从定性到定量综合集成； ⑥系统工程做事情要运用“升降机原理” ⑦系统工程项目研究“没有最好，只有更好”； ⑧系统工程同时具有实践性和咨询性。系统工程应用研究是要针对实际问题的，是要接受实践的检验的，这是系统工程的实践性。 4．简述霍尔模型的粗结构和细结构分别由哪些部分组成？ 答：粗结构由规划阶段、项目计划、系统研制、生产制造、分配（分阶段启用）、运行（消耗）、系统退役组成。 细结构由问题界定、目标体系设计、系统综合、系统分析、优化备选方案、决策、实施组成。四．计算题 1．如果银行年利率为5%，为在5年后获得本利和1万元，现在应一次存入多少现金？ 答：设本金为X元，利息为Y元 则有X+Y=1000元，Y=X*5*5% 解二元一次方程得，本金X=8000元利息Y=2000元 所以，现在一次存入8000元后，5年后本利可得10000元。