载流螺线管磁场的全空间解

针对普通物理学中螺线管模型不能说明的无限长载流密绕螺线管外的磁感应强度不为零的问题,提出建立与实际更接近的螺线管模型,进而计算出其全空间的磁感应强度。     

无限长直均匀密绕载流螺线管的磁场

针对普通物理学中螺线管模型不能说明的无限长直均匀密绕载流螺线管外的磁感应强度不为零的问题，提出建立与实际更接近的螺线管模型，并给出其解。     

无限长通电螺线管内磁场与其截面形状无关的证明

建立柱坐标系,利用毕奥—萨伐尔定律和矢量微积分,首先求出任意形状载流线圈任一点磁感应强度的一般表达式;然后在特定的条件下得出载流圆线圈轴线上的磁感应强度;最后利用场强叠加原理对任意形状载流线圈任一点磁感应强度的一般表达式进行矢量积分,得出截面为任意形状无限长通电螺线管内的磁感应强度与截面为圆形无限长通电螺线管内的磁感应强度具有相同的表达式,从而得出无限长通电螺线管内的磁场与其截面形状无关的结论.     

基于全构件模型的磁流变阻尼器磁路分析及测试

为得到磁流变阻尼器阻尼间隙处的磁感应强度,对磁流变阻尼器的全构件磁路进行了理论分析,根据等效磁路理论给出磁流变阻尼器有效间隙处磁感应强度的计算方法.基于通用有限元软件建立包含不同构件的磁流变阻尼器有限元模型,计算阻尼间隙处的磁感应强度,并对相应工况下的磁感应强度进行实测.最后,建立了磁流变阻尼器的全构件有限元模型,计算了阻尼间隙处的磁感应强度,并与简化模型的仿真值进行对比.结果表明,考虑非工作磁路的仿真计算结果与实测值基本吻合,基于全构件模型的磁感应强度仿真计算结果更加准确.因此在利用有限元进行磁路分析和设计时,应充分考虑磁流变阻尼器中所有导磁构件对磁场强度的影响.     

基于PASCO平台的电流磁效应研究

基于PASCO科学平台的电磁测量系统具有高灵敏度高稳定度的特点,利用磁感应强度传感器来测量通电螺线管不同位置的磁感应强度,亦能测量磁感应强度随电流的变化过程.     

磁聚焦法测量螺线管中心磁场

根据带电粒子在磁场中的运动特性,分析了电子束的磁聚焦原理,推导了螺线管中心磁场的计算公式,测量了长直螺线管中心磁场的磁感应强度。该方法测量原理简单、结果可靠。     

用于直接测量磁热效应脉冲磁体的理论设计

采用经典电磁场、有限元数值计算两种方法，设计了一种用于磁热效应直接测量的脉冲螺线管磁体，在螺线管磁体中心处，磁感应强度的计算值及测量值均在2．2T(180A电流时)，且它们之间的误差很小；在以螺线管中心为球心，直径为10mm球内，磁感应强度的均匀度优于1％，达到了脉冲磁体的设计要求。     

螺线管磁场分布特征

利用电磁学基本公式毕奥-萨伐尔定律，对多层密匝螺线管内磁场分布特征进行分析，推导出了这种螺线管近轴区磁感应强度的计算公式，完善了有关的磁场理论，为此类磁场在工业领域中的应用与研究打下了基础，特别为加磁钻削的研究提供了制定实验方案的依据。     

一种霍尔效应法测量螺线管轴线磁感应强度的实验装置

提出了一种霍尔效应法测量螺线管轴线磁感应强度的实验装置。该实验装置采用直线电机带动霍尔元件在螺线管中移动,定位准确方便。螺线管励磁电流及霍尔元件驱动电流采用数控恒流源来提供,可以方便地改变方向及大小,精确控制测量时间,避免螺线管发热,从而提高实验精度,保护实验装置。     

外磁场对磁流体油膜轴承性能影响研究

外磁场对磁流体油膜轴承的作用可以有效提高油膜轴承的工作性能。本文设计一多层密匝螺线管作为外磁场为轴承提供磁场强度作用力。该外磁场模型所产生的磁感应强度分布方程已计算得到。通过实验测量螺线管内部磁场强度分布;通过控制温度和磁场两个影响因素对磁流体粘度进行分析。研究表明,合理施加外磁场作用可有效提高磁流体轴承承载能力降低轴承失效率;此外,还可以增强轴承密封性能。     

有限长通电螺线管内部空间磁场的模拟

利用叠加原理 ,用计算机模拟计算出有限长通电螺线管内部空间的磁场分布 .结果表明 ,除了螺线管两端之外 ,其内部为非常好的均匀磁场分布 .通过与实验测量结果的比较 ,说明该模拟方法是正确的     

特种螺线管磁场分布及自感系数的研究

自感是电磁感应现象中的重要概念,关于自感系数的定义可归纳为静态法、动态法、磁能法三种。文章在讨论分析载流长直导线、载流螺线管全空间磁场分布的基础上,利用叠加原理,求解特种螺线管的空间磁场分布;利用磁能法,解析计算长直特种螺线管单位长度的自感系数。     

微管道机器人的脉冲驱动电源

有缆驱动微管道机器人行走时摩擦力大,影响行走效果。利用互补脉冲使螺线管产生交变磁场原理,设计了无电缆驱动电源装置。实验表明,该电源输出的互补脉冲具有较强的驱动能力,螺线管磁场引导机器人可在弯形管道和长距离管道模型中稳定行走,消除了电缆摩擦力对机器人的影响。该电源装置扩展了机器人行走范围。     

气动电磁阀电磁吸力的研究

本文对性能起重要影响的电磁阀电磁吸力特性进行了理论分析和实验研究,提出了电磁吸力与负载特性应有合理的匹配关系,介绍了应用网络图论法计算螺管式小气隙电磁铁的电磁吸力,这种算法比常规算法有较高的计算精度,文章还介绍了测试电磁吸力的1种测试装置。以北京理工大学研制的气动电磁阀为研究对象,静态电磁吸力的实测值和理论计算值基本是一致的。根据研究结果,对电磁阀的原始设计提出了改进意见。     

用磁荷观点研究载流螺线管内磁场

用基于电流或分子电流的等效磁荷观点 ,计算载流螺线管或柱形永磁铁轴线上任一点的磁场强度H ,进而求出磁感强度B ,并画出螺线管内外的磁力线分布。     

长直载流螺线管磁场的研究

本文分别计算了圆形和方形两种螺线管的磁场。通过对单匝线圈磁场的积分来求得螺线管的磁场。分析了螺线管似圆电流的非封闭性,进而计算了其等效轴向磁场。