谐变电磁场变分问题

从电磁场的拉格朗日函数出发,利用傅里叶变换,得到了谐变电磁场变分问题的统一理论,并由此推导出经典电磁场理论的结果．     

相对论电磁场变分原理与工程变分问题的一致性

根据相对论电磁场的变分原理，利用傅里叶变换理论，得到了工程电磁场变分问题的计算公式，与相对论电磁场变分原理达到和谐统一。     

带电粒子在时变电磁场下的运动

基于经典洛伦兹力方程,对带电粒子在正交时变电/磁场及平面波电磁场作用下的运动规律进行了研究;通过方程的解,分析了带电粒子在静场、时谐电场、时谐磁场、正交时谐电/磁场及平面电磁场等几种典型情况下的运动特性;结果表明:粒子在不同的条件下有不同的运动规律,除少数情况外,在电场方向都存在周期运动,但静场与时变场的周期不同;沿波矢方向的速度与电场方向的速度满足圆方程关系;在平面波时,粒子电场方向的速度满足波动方程;在高频场中,粒子主要受初值条件的影响;结合数值仿真,模拟了带电粒子运动的一般轨迹并讨论了经典洛伦兹力方程的适用性。     

数学实验傅里叶变换及其应用的教学设计

数学实验旨在借助计算机来探索和发现数学规律。作为数学教学中的重要内容,傅里叶变换及其应用也是学习难点。本实验设计是在介绍相关知识的基础上,利用MATLAB软件分别针对傅里叶变换与采样定理、信号的降噪过程、信号的数据压缩过程等内容设计三个实验示例,并将实验结果以直观的图像形式呈现,通过对实验结果的分析,加深学生对傅里叶变换及其应用的理解,也培养了学生综合分析和解决实际问题的能力。最后精心设计实验任务,提高学员的学习兴趣与主动性。     

互补变分原理在时谐电磁场中的应用

从实际应用的需要出发，将单一媒质区域的互补变分理论推广到多种媒质区域，证明了扩展后的变分问题与多区域边值问题的等价性，将扩展后的泛函、互补泛函与边值问题相对应，形成了时谐电磁场中的互补变分问题，并讨论了应用它来的求解不同时谐电磁场问题的几种特殊形式。     

相对论电磁场变分原理与工程变分问题的一致性

根据相对论电磁场的变分原理，利用傅里叶变换理论，得到了工程电磁场变分问题的计算公式．与相对论电磁场变分原理达到和谐统一．     

各向异性电介质二维无限域拉普拉斯方程定解问题

分别应用分离变量法和傅里叶变换法求解各向异性电介质二维无限域拉普拉斯方程的定解问题。所得的解有两种不同的数学形式,分离变量法求得的解是用傅里叶积分表示的,傅里叶变换法求得的解是用傅里叶卷积表示的。由静电场的唯一性定理可知,虽然这两种解有不同的数学表达式,但具备等价性。文章还列举典型算例间接验证了这两种解的等价性,并给出了相应的各向异性电介质物理模型。     

浅谈积分变换在电路分析中的应用

通过非周期函数傅里叶变换式的三角函数形式与周期函数的傅里叶级数对比,指出两者都是无穷多项正弦谐波的叠加:周期函数的傅里叶级数是可数无穷多项的叠加,非周期函数傅里叶变换是不可数无穷多项的叠加,得到了傅里叶变换的电学背景及非周期电路的分析方法.综述了傅里叶变换、拉普拉斯变换在电路分析中的应用.     

关于电磁动量教法的探讨

<正> 电磁场是物质的一种形态,它具有能量和动量等物质运动的基本属性。所以在讲述电磁场理论时,电磁场动量是一个很重要的概念。一般的教科书是用到了张量这一数学工具来叙述的,有的教材则考虑到学生的数学基础而略去了这一内容。本文旨在用比较简单的方法来引出电磁动量这一概念。一般的电动力学教材是采用演译法来叙述的,概述如下: 从电磁场中的带电体受到的洛仑兹力出发     

一种导出电磁场相对论变换的新方法

电磁场的相对论变换式是相对论电磁理论中的重要公式。本文从四维空时坐标微分算子以及电磁场矢势和标势的相对论变换式出发,根据E=-▽φ-βA/βt和B=▽×A的相对论协变性要求,给出了一种导出电磁场相对论变换式的新方法。该方法物理图像清晰,数学证明简单。     

天然电磁场激励下球体的天然电场选频法异常成因分析

在以往实践应用的基础上,主要从均匀半空间内球体模型的角度研究天然电场选频法异常的成因.首先从自然因素和人文因素2方面分析天然电场选频法的场源问题;从麦克斯韦方程组出发,利用边界条件求取谐变磁场作用下,均匀半空内导电导磁球体在地表主剖面上感应二次电场的解析计算式;根据拉普拉斯方程和边界条件,获得谐变电场作用下,均匀半空间导电球体在地表主剖面上的异常电场水平分量计算式;对理论模型的各个参数进行假定,计算三维谐变磁场、谐变电场作用下,地表主剖面上良导球体的水平电场异常曲线.通过对模拟计算结果分析可知,在水平谐变磁场和谐变电场共同作用下,获得的地表电场异常曲线与野外实测结果形态相似、特征相同.     

基于电磁场与电磁波的教学研究

电磁场与电磁波是电气、电子信息、通信等各类专业本科学生继“电路”之后必修的一门主干课程，基于该课程的特点，结合自身多年对本门课的教学研究，本文从教学大纲的制定，理论教学手段的改进，实践教学的开展等方面进行了系统的讨论，实践证明该方法教学效果好。     

用平面波法分析矩形波导场模式理论

用平面波法分析了矩形波导场模型理论及其似输特性,有物理图谱清晰,各参量物理意义明确等优点,分析了结果同分离变量法一致。     

二维电磁晶体带隙结构的PWE法分析

针对常见的电磁晶体带隙分析方法存在耗时、不易理解等问题,推导了二维电磁晶体的平面波展开法(Plane Wave Expansion,PWE)模型,并采用平面波展开法分析了不同形状填充单元二维方格子电磁晶体的带隙结构。将电场(或磁场)、介电常数(或其倒数)展开为双重傅里叶级数,然后将其代入所满足的标量波动方程中,经过运算整理得出二维电磁晶体的本征方程,求解该方程,就可得到电磁晶体的带隙结构。计算结果表明,填充单元尺寸和相对介电常数均对带隙结构存在影响。最后,采用周期延拓,得出了两种电磁晶体的等效结构。通过结构等效,无需再推导相应电磁晶体的结构系数,利用本文的平面波展开法模型即可实现其带隙结构的求解,因而实现了简化分析。仿真数据与文献中的实验数据对比,验证了本方法的有效性。     

相对论变换下电磁场的扭转性质及其在求解粒子轨迹中的应用

本文应用场量的相对论变换关系讨论了电磁场的伸缩和扭转性质,籍此在三维空间用较为初等的方法研究了均匀恒定电磁场中相对论性带电粒子的运动,并与有关的求解结果进行了比较.     

频域电磁计算中的无网格法

将一种典型的无网格法——无网格伽辽金法（EFG）用于频域电磁问题的计算．单纯应用加权余量法,推导了频域中多媒介电磁场波动方程的EFG离散格式,并对电磁计算的经典问题,即金属背板上的电介质对入射的TE波的反射问题,进行了数值计算。将所得结果与有限元法（FEM）所得结果进行了比较,发现EFG法具有比有限元法更高的精度。     

含时电磁场下具有含时平方反比项的谐振子系统

研究了含时电磁场下具有含时平方反比项的二维谐振子系统,运用幺正变换及Lewis-Riesenfeld不变量算符的方法求解了体系的精确波函数。在系统随时间周期变化的情况下,分析讨论了系统的非绝热Berry相。     

Mathematic在电磁场和电磁波可视化教学中的应用

针对电磁场与电磁波课程中复杂问题难以描述与理解的现状,利用Mathematic计算机语言强大的公式推理及运算与可视化功能,对电磁场理论进行了推理及计算,获得庞杂电磁问题的可视化结果。从而便于学生了解电磁场的变化规律并获得更多的电磁现象本质,并且能够有效地提高教学质量和改善教学效果。     

海面蒸发波导对电磁波传播的影响

阐述了电磁波传播的抛物近似方程数值模型及其步进类型的傅里叶变换解法,利用该模型对海面上高度30 m的蒸发波导中的电磁波进行了数值模拟,并运用模拟结果分析了蒸发波导对电磁波的陷获作用;通过与标准大气折射环境情况进行对比,证实了海洋蒸发波导环境下雷达实施超视距探测的可行性;根据抛物近似方程模式,给出了电磁渡在海洋边界层大气中的传播损耗计算式;最后,给出了电磁波被俘获到波导层中形成波导传播所满足的波长(频率)、发射角度以及发射源与蒸发波导所处的相对位置的关系.