对恒定电场场源的探讨

本文对恒定电场的场源问题进行了探讨,认为分布在载流导线表面上的恒定电荷是产生导体内部和外部介质空间中的恒定电场的唯一场源。文中对电荷只能分布在载流导线表面上以及电荷沿导线轴向成线性分布的问题作了定量分析。     

运用互易定理求感应电荷

众所周知,如果把一个点电荷q放在一组接地导体附近的某点P上,这些导体上将会出现感应电荷Q。在学习和研究电磁学和电动力学的理论过程中,我们往往要计算出静电情况下的这种感应电荷。一般的是采用解拉普拉斯方程和电像法这两种方法先计算出空间任意一点的电势φ,然后利用电荷和电场的关系,反过来计算导体表面上的感应电荷,这两种方法虽然好处很多,但也存在不足之处。特别是对于处在点电荷场中的几     

导体平面上感应电荷及空间电场分布

利用镜象法讨论了在无限大导体平面附近有点电荷及一段线电荷时 ,空间的电场分布以及导体平面上感应电荷的分布     

格林互易定理在电磁学计算中的应用

应用格林互易定理计算接地导体上的感应电荷.     

静电场中导体接地问题

静电场中导体接地问题,是求解静电问题的一个难点,学生在解这类问题时,往往对所求结果执“为什么?”的想法。请看下面一例:在一个半径分别为R_2和R_3的带电球壳内,同心放一个半径为R_1的接地中性导体球(R_1相似文献   

格林函数倒易性在电磁场理论中的应用

格林函数在电磁场理论中有着非常广泛的应用。如在求解静电场问题时，往往会涉及到求解感应电荷的问题，而一般来说感应电荷的量值是不易求得的，特别是对不规则形状的导体。通过应用格林函数的倒易性来求解某些接地导体上感应电荷，能比较简便地解决这个问题。     

电偶极子的电荷禁闭

将电荷禁闭作为夸克禁闭理论的类比.以分离变量法与镜象法相结合,求解了被禁闭于半径为R的接地导体球壳内的电偶极子静电场所满足的泊松方程,求得了电偶极子及其感应电荷在球壳内的电势表达式.并根据电偶极子在接地导体球壳内的位置分3种情况进行了分析、计算和讨论,得到了位于接地导电平面附近的电偶械及极子及其感应电荷的电势表达式.为了能明显的看出其镜象特征,利用数学物理方法对电势表达式进行变形处理,并分析了其镜象电荷、镜象偶极子的空间位置.     

导体球壳内的电偶极子的电荷禁闭

该文将电荷禁闭作为夸克禁闭理论的类比．用分离变量法与镜象法相结合,求解了被禁闭于半径为R的接地导体球壳内的电偶极子静电场所满足的泊松方程,求得了电偶极子及其感应电荷在球壳内的电势表达式．并根据电偶极子在接地导体球壳内的位置分三种情况进行了分析、计算和讨论．得到了位于接地导电平面附近的电偶极子及其感应电荷的电势的表达式．为了能明显的看出其镜象特征还利用数学物理方法对电势表达式进行变形处理,并分析了其镜象电荷、镜象偶极子的空间位置．     

接地平行导体板间点电荷静电问题的付里叶-贝塞耳积分解及其应用

本文由三介质点电荷静电问题的电势付里叶-贝塞耳积分解出发。采用极限过渡法导出接地平行导体板间点电荷静电问题的电势付里叶-贝塞耳积分解，并由此给出两导体板上感应电荷分布面密度，继而简易计算了感应总电荷及感应电荷对点电荷作用力；最后将此结果推广应用于平行导体板间存在半无界介质时的情形，得到新颖的结果．     

关于球形孤立导体在点电荷电场中产生的感应电荷的电量计算及分布

在普通物理学中,讨论静电感应现象时,对处于静电平衡状态下,导体的感应电量及其具体分布涉及得很少,一般都是定性说明。定量计算感应电荷的问题一般是很复杂的,然而对一些特殊情况,通过一定的数学运算还是可以解决的,解决的方法也是多种多样的,如高斯定理、镜象法、分离变量法,格林互易定理等等。本文想就真空条件下,用镜象法来研究绝缘金属球受点电荷电场的作用,而产生感应电荷的分布情况及正、负感应电荷电量的计算。     

外电场中椭球静电性质的若干讨论

对于孤立带电导体椭球产生的静电场问题,一直吸引着研究者的兴趣,例如研究椭球形电容器的静电能、点电荷对椭球体的镜像荷问题、椭球壳的互作用等问题.在此启发下,我们通过引入椭球坐标系,进一步讨论处于外电场中的中性导体椭球的电势、电场及感应电荷的分布,所用方法还可以立刻推广到外电场中一般介质椭球静电性质等有趣情形.     

点电荷与导体球壳间的电场

本用镜像法对点电荷与导体球壳间电场中的电势、球壳表面电荷分布及静电力进行讨论，分析点电荷在球外、球壳不接地时，球壳表面上带正净电荷或负净电荷时的条件，以及点电荷所受静电力的情况(吸力、斥力)。     

加速电荷辐射原理求解雷击水平导体辐射场

雷击电力和通信线路或建筑物水平金属时,雷击点处或导体弯曲处会辐射出较强电磁场,分析雷击水平导体周围电磁场对于周边物体雷电防护具有重要意义。根据经典电动力学中加速电荷产生辐射场的原理,将雷击水平导体辐射电磁场分成通道产生电磁场和导线产生电磁场两部分,两者因传播速度不同分别建立不同运动电荷辐射场模型。实例以地面上水平导体受雷击及90°直角折弯导线流经雷电流后电磁场作分析,并绘出对应的辐射电场波形。分析结果表明雷击导体附近辐射电场主要由雷击点和弯曲点处电荷加速与减速引起。加速电荷辐射场分析法与偶子极等方法有异曲同工之妙,且更有助于理解雷击处电磁辐射物理机制。     

感应电场建模实验中的数值仿真设计

建模实验可视化仿真一直受到教学的重视。该文对均匀电场中置入无穷长导体后感应电荷对电场的影响进行了仿真教学设计。在理论上研究该偏微分方程定解问题求解的同时,通过仿真呈现了导体对原有电场在程度、方式等方面的影响,加深了学生对所研究问题的认识和理解。     

长距离输电系统电压对磁暴感应地电场敏感性研究

提出了分析长距离输电系统电压对磁暴感应地电场大小、方向敏感性的方法。首先建立了变电站接地磁感应电流计算模型,指出了输电线路走向、接地点间的距离和接地点间的相对位置之间的关系,然后通过计算地磁感应电流所产生的变压器集群无功损耗,分析变压器无功需求对系统电压影响,最后建立了系统电压越限指标与磁暴感应地电场大小与方向的灵敏度模型。以西北750kV系统为例,仿真分析了地电场幅值从1V/km~10V/km、方向从正东(0?到正西(180?时750kV系统电压分布状况和电压越限指标,结果表明采用本文方法可以反映长距离输电系统节点电压对地电场大小及方向的敏感性。     

磁暴扰动对长距离输电高压系统电压影响分析

提出了分析长距离输电系统电压对磁暴感应地电场大小、方向敏感性的方法。首先建立了变电站接地磁感应电流计算模型,指出了输电线路走向、接地点间的距离和接地点间的相对位置之间的关系。然后通过计算地磁感应电流所产生的变压器集群无功损耗,分析变压器无功需求对系统电压影响。最后建立了系统电压越限指标与磁暴感应地电场大小与方向的灵敏度模型。以西北750 kV系统为例,仿真分析了地电场幅值从1 V/km～10 V/km、方向从正东(0°)到正西(180°)时750kV系统电压分布状况和电压越限指标,结果表明采用本文方法可以反映长距离输电系统节点电压对地电场大小及方向的敏感性。     

也谈“接地导体存在净感应电荷的物理条件”

本文从教学角度考虑,根据静电场的迭加原理,采用“隔离体法”,较详尽地讨论了腔内接地导体带净感应电荷的物理过程;并应用电势迭加原理,导出接地导体带净感应电菏的物理条件——导体排列系统有施感带电体存在。     

用镜像法理论研究带电体电场分布

1 泊松方程求解静电场的困难 给定区域V内的电荷分布ρ,给定区域边界S上的电势ф|·或作为区域边界的导体所带的总电荷,由唯一性定理可知,在边界条件下,求解泊松方程△~2ф=-ρ/ε,即可唯一地确定电场。 然而问题并非这样简单,因为电场和电荷是相互作用的统一体。电荷在空间产生电场,电场又作用在电荷上,使电荷发生运动,从而使电荷密度在空间发生变化,因此泊松方程也就复杂了。自由电荷只分布在某些导体的表面,空间中没有其它电荷,选择导体表面作为区域的边界,区域的电荷密度ρ=0,泊松方程变为拉普拉斯方程△~2ф=0,它是容易据边界条件求解的。上述是一种最简单的电荷分布,对于复杂些的电荷分布,比如在上述电荷分布     

静电平衡导体表面张力分析

静电平衡条件下,孤立带电导体表面任意一点的电荷处于其它电荷激发的电场中,因此受到其它电场斥力的作用,此力即为文章所讨论的表面张力。文章通过理论分析推导出导体表面张力密度与电荷密度之间的关系式,推导出孤立带电导体球、无限长导体圆柱及导体椭球的表面张力密度与所带电荷及其几何参数之间的关系。     

孤立民导体凹凸型尖端表面电荷与电场分布

从电荷分布的微观解释和导体表面电场的特性出发,对孤立民导体凹凸形尖端处表面电荷与电场分布进行了定性分析;根据此带电导体的等势面与电力线正交的特征,给出了此带电导体尖端处的表面电荷与表面电场间的定量关系式,并进行了讨论。