介质存在时静电场分布的几个问题

在电场中放入电介质时,介质将在电场作用下被极化,因而在介质内部及表面便出现宏观电荷分布,称为极化电荷。电介质存在三种不同的极化机制,即电子极化、离子极化和取向极化。电子极化是组成介质中原子的电子云在电场作用下相对于原子核发生位移。而离子极化是组成介质分子的正负离子在电场作用下从其平衡位置发生相对位移。这种情况均在电介质中出现分子电矩,并且在介质内分子电矩的矢量和不为零。取向极化是具有固定的分子电偶极矩的一些电介质,在没有外电场作用时,因分子的热运动,介质内任一物理无限小体积内分子电偶极矩的矢量和仍为零,但在电场作用下分子电矩向电场方向转动,而在介质内分子电偶极矩的矢量和不为零。单原子的电介质只有电子极化,所有的化合物都存在离子极化和电子极化;某些化合物同时存在三种极化现象。     

相对论等离子体自发集体辐射

根据极化云电场对裸荷电粒子的阻尼力作的负功，得出相对论等离子体自发集体辐射的功率。对于共振静电辐射的特例，静电辐射功率与朗道阻尼的功率数值相等。     

园柱形介质极化时电荷与电场的分布

借助于介质极化的等效模型．可以导出园柱形介质极化时的电行分布与场强公式．作为公式的应用，可以解决几种普通物理范围内难以计算的电场分布问题．     

电场场量在真空和介质中表述的转化

处于静电场中的介质要被极化,极化产生的束缚电荷要产生束缚电场,该电场叠加到原来的电场中,构成静电平衡时的总电场.本文讨论了电场场量在真空中和在介质中表述的转化,说明当把场量中的介电常数0ε从换为ε时,其中已考虑了束缚电荷对场量的贡献,对场量无需作进一步处理即得到介质中场量的表述.     

多组元复合介质的高介非线性极化率

如果复合介质内的电场是均匀的，即各组元内的局域电场的空间涨落充分小，就可以用复合介质的有效非线性介电函数作泰勒展开的方法，导出ｎ组组元复合介质的有效高阶非线性极化率的公式，公式在低密度极限下对三组元的复合体系作了应用。     

基于广义等效介质激电模型的有限长源频率域一维正演

为研究广义等效介质激电模型(GEMTIP模型)中的极化参数对有限长导线源的频率域响应的影响规律,首先介绍了GEMTIP模型;然后将模型引入有限长导线源频率域测深一维正演中去;进而得到带激电信息的水平电场信号。重点研究了在层状介质条件下不同的极化参数对水平电场影响情况,通过分析发现体积占比对电场值的影响最大,在中高频处异常明显;其次是面积化系数,激电异常在低频处明显;相同极化参数对应的三层地电模型有如下规律:Q型模型的激电异常最大,反映极化层的能力最强,H型模型反映极化层的能力最差,A型和K型则位于两者之间。     

利用微波在石油中传播时相位变化来测石油中含水量

石油及水的介电性质 电介质在外电场的作用下将引起极化,极化的基本形式有二种;一种是非极性分子的极化,就是当没有外电场时,分子的正、负电荷中心相互重合,不显极性,但是在外电场作用下,正负电荷中心发生相对位移,而形成电偶极子,当外电场撤消后,正负电荷中心在“弹性恢复力”作用下又重合起来。另一种情况是极性分子的极化,当没有外电场时,分子的正负电荷中心就不重合,相距一段微小的距离,对外显出极性,相当于电偶极子,但是由于热运     

多组元复合介质的高阶非线性极化率

如果复合介质内的电场是均匀的,即各组元内的局域电场的空间涨落充分小,就可以用复合介质的有效非线性介电函数作泰勒展开的方法,导出n组元复合介质的有效高阶非线性极化率的公式。公式在低密度极限下对三组元的复合体系作了应用。     

均匀电场中介质球内外场强的计算

在普通物理知识范围内应用库仑定律和均匀电场中介质的极化特点，对均匀电场中介质球内外场强提出了2种求解方法，得出了相同的结果．     

电场作用下磷脂分子构象能的变化

讨论了外加电场对磷脂分子构象能的影响，认为外电场会使脂分子烃链极化，烃链上因极化而产生的偶极矩作用改变了脂分子的构象能，构象能的增减由外场方向决定。     

分子（HX，X=F，CI，Br）的电学性质的全相对论研究

基于全对称群的Dirac方程,研究分子（HX,X=F,C1,Br）的电学性质,即偶极矩,四极矩,电场梯度和极化率及其随频率的变化．对这种轻元素分子的相对论和非相对论的能量差,即相对论效应随原子质量的增加仍然很快．偶极矩的电荷平衡分布,HF的差别最大,而对四极矩的电荷平衡分布,则HBr的差别最大．电偶极矩的一级近似是主要部分,电四极矩为二级近似则为次要部分．本文首次将力常数与电场梯度联系起来,因为从本质上讲,力常数是直接原因于电场梯度,而间接与光谱常数有联系,所以可由电场梯度可以计算分子的二阶力常数和谐振频率,对分子HF,HC1,HBr,其计算值与光谱值相合．计算所用的频率的数量级在108Hz范围,即在很低的射频区．极化率不应随频率而变化,但是,由于存在核自旋,如H核和F核的核自旋I均为1／2,C1和Br核的核自旋I均为3／2,都会产生核磁场．所以,对HF,HCl和HBr分子,极化率都随频率而增加;而对。He原子,无核自旋,亦无核磁场,所以极化率不随频率而变化．     

铁电陶瓷材料实验研究及应用

介绍了压电晶体材料和热释电晶体的极化强度与外电场的线性关系。并通过检测设备(电桥、示波仪、数字表)验证了线性电介质和铁电晶体是典型的非线性电介质外,其极电强度与外电场的关系呈非线性。特别是在具体温度范围内具有自发极化,而且共自发极化强度在电场中与电场强度有常规的电滞回线的形式     

非线性材料的拉普拉斯方程的建立

通过外场中非线性材料极化矢量和电磁之间的关系,建立了均匀静电场中均匀介质内非线性介质球满足的非线性拉普拉斯方程,以便求解静电势与外电场和非线性极化率的关系.     

铁磁/有机系统的自旋扩散漂移性质研究王

基于自旋扩散漂移方程和欧姆定律, 理论研究了电场对铁磁/有机半导体界面的电流自旋极化性质的影响. 考虑到有机半导体内特殊的载流子以及电场对其自旋扩散长度的影响, 计算了界面处的电流自旋极化率. 结果表明, 高电场可以使界面处的电流自旋极化率得到有效提高. 同时还进一步研究了电场下有机半导体中极化子比率、自旋相关界面电阻等因素对电流自旋极化的影响.     

铁磁/有机系统的自旋扩散漂移性质研究

基于自旋扩散漂移方程和欧姆定律,理论研究了电场对铁磁/有机半导体界面的电流自旋极化性质的影响.考虑到有机半导体内特殊的载流子以及电场对其自旋扩散长度的影响,计算了界面处的电流自旋极化率.结果表明,高电场可以使界面处的电流自旋极化率得到有效提高.同时还进一步研究了电场下有机半导体中极化子比率、自旋相关界面电阻等因素对电流自旋极化的影响.     

高压直流电缆的电-热场耦合仿真研究

高压直流电缆(high voltage direct current cables, HVDC-cables)广泛应用于生产、生活的方方面面,研究高压直流电缆的电特性、热特性及其耦合性质有助于为高压输电设计和施工提供重要依据.以往研究高压直流电缆内部电场分布时,一般将其视为静电问题,并假设电缆材料属性为线性.本文考虑了绝缘介质材料聚乙烯的非线性特性以及绝缘材料内部的欧姆损失,对旋转对称和非旋转对称的高压直流线缆模型进行了电-热场耦合仿真研究.仿真结果显示,绝缘材料内外温差ΔT增高将引起电场反转效应,而电场系数β增加将消弱外界屏蔽电场.对于非旋转对称截面的高压直流电缆,绝缘介质内电场强度与介质厚度正相关,且同样存在电场反转效应.     

用开放式谐振腔测量金属表面的介质涂层厚度

同心圆环电容器构成的平面探头产生的辐射电场对介质有穿透能力，由于介质的极化，使探头的电容随介质的厚度发生变化，为增大两者间的依从关系并测出介质厚度，利用探头和金属板组成的开放式谐振腔来测量金属表面介质涂层厚度，从而提供了测量介质厚度的新途径。     

用开放式谐振腔测量金属表面的介质涂层厚度

同心圆环电容器构成的平面探头产生的辐射电场对介质有穿透能力，由于介质的极化，使探头的电容随介质的厚度发生变化。为增大两者间的依从关系并测出介质厚度。利用探头和金属板组成的开放式谐振腔来测量金属表面介质涂层厚度，从而提供了测量介质厚度的新途径。     

电容储能分析

电容器储存的电能W由两个部分组成:一是纯电场能We;二是电介质的级化能Wp,纯电场能We实际上就是电容器极板上的自由电荷与介质表面的极化电荷的总静电能,而介质极化能Wp是给电容器充电的过程中由于电场对介质做功而使介质储存的电能。下面就平行板电容器这个最简单的情形来计算We和Wp以及相应的能量密度We和Wp。     

铁电材料P-E本构关系

铁电材料的极化机制包括：位移极化，转向极化．位移极化正比于外加电场；将电畴的固有电矩在极化方向按玻尔兹曼能量取加权平均得到转向极化．由此推出一个简单的解析表达式，表达了铁电材料极化强度P与外电场E的本构关系．将该解析表达式的结果与文献给出的电滞回线实验数据进行比较，2者符合得非常好．该解析表达式对磁滞回线的模拟效果也非常令人满意。