电动力学概要

为配合电动力学课程的教学而写本文。主要讨论电荷电流建立电场和磁场，变化的电场激发磁场，变化的磁场激发电场，麦克斯韦方程组，电磁场作用于电荷体系的洛伦兹力，介质中的电动力学，时谐电磁波，平面电磁波、电磁矢量势、标量势以及电磁波的辐射等。     

矩形波导管中的TE_(11)模电磁波及管壁电流

给出矩形波导管中电磁波的电场和磁场各分量表达式,并分析管内传输的电磁波的特性,重点讨论管中仅传输TE_(11)模波的情况.采用数值计算的方式,描绘对应的场结构以及管壁上的面电流、磁场以及电场分布.     

电磁学体系下运动电荷电场与磁场的联系分析

电磁场在物质世界中发挥重要作用。在生产领域、科技领域中,很多问题都与电磁场存在密切联系。电荷在运动过程中会产生电流,运动状态不均匀、变化较快的电流会生成辐射磁场。对恒定电流而言,长电直导线附近只有稳定磁场,而无电场,变化的电流则会生成紊乱的磁场,此种磁场又能产生电磁感应。因此,电场和磁场会相互作用产生电磁波。     

基于HFSS的电磁场与电磁波教学虚拟实验研究

电磁场与电磁波是电子信息与通信专业的基础课程,也是微波与天线的基础,但课程本身比较抽象,是一门比较难学的课程。开设电磁场与电磁波的实验课,可以使学生对电场和磁场有个更加形象的理解。在实验教学中,可以利用HFSS软件,建立3D仿真模型,将电场和磁场的分布特性在仿真模型中形象地表现出来,使同学们加深对电磁场的理解,增强教学效果。     

电导率正弦时变媒质中电磁波传播特性的有限差分法研究

从时变媒质中的麦克斯韦方程出发,首先推导出线性、均匀、各向同性的时变媒质中电场和磁场波动方程的一般表达式,然后应用有限差分法,推导出一般情况下电场的时间推进计算公式,计算得到了一种电导率随时间正弦变化的电场数值解。结果表明,在该电导率时变媒质中传播的电磁波的电场有明显的振荡衰减的现象,且随着系数a1和a2增加电场幅度的衰减更快,其中系数a1的增加对电场衰减速度的影响最大。另外,电场振荡衰减过程中频率没有改变,故在此电导率时变媒质中传播的电磁波不存在“频移现象”     

甚低频远程遥控信号传输特性分析及接收方法

分析甚低频电磁波传播路径与方式,给出场强的计算公式。推导了海水中的基本电磁波方程,分析了电磁波的入水深度和入水后相位的变化,特别是电场和磁场分量从水面传播到水下时场强的衰减,并初步估算了甚低频遥控信号的入水深度。采用正交天线,不论信号来自任何方向,它接收到的都是最大值。     

电导率正弦时变媒质中电磁波传播特性的有限差分法研究(英文)

从时变媒质中的麦克斯韦方程出发,首先推导出线性、均匀、各向同性的时变媒质中电场和磁场波动方程的一般表达式,然后应用有限差分法,推导出一般情况下电场的时间推进计算公式,计算得到了一种电导率随时间正弦变化:σ(t)=a1+a2sin2πf s t的电场数值解.结果表明,在该电导率时变媒质中传播的电磁波的电场有明显的衰减现象;当电导率的振荡频率等于电磁波的初始频率时,系数a1的增加将导致电场幅度的衰减加快,而系数a2的增加对电场幅度的衰减速度几乎没有明显的影响;当系数a1和a2不变且电导率的振荡频率为10n倍的电磁波的初始频率时,电场衰减速度与电导率的振荡频率呈现非线性的关系,计算结果表明:当电导率的振荡频率f s=2.45×108GHz即10-1倍的电磁波的初始频率时,电场的衰减最快.另外,电场衰减过程中频率没有改变,故在此电导率正弦时变媒质中传播的电磁波不存在"频移现象".     

在电场变化、磁场稳定的特殊情况下,Maxwell位移电流方程可以从Biot—Savart定律导出,从而不必引进位移电流的概念——兼论电磁场理论的逻辑结构

设想一种模型:电流从a点流至b点,且保持恒定,则在a、b分别堆积起等量异号之电荷,此时空间各点的电场在变化,而磁场则稳定。于是从Biot-Savart定律可导出: 任何场都可认为是有源无旋场(纵场)和有旋无源场(横场)的迭加。对应于可变有源无旋电场的位移电流不激发磁场。电磁波的激发和传播取决于有旋无源电场的位移电流。我们通常所说的电容器中的位移电流就是对应于可变有源无旋电场的位移电流。若把电场和磁场都可变的普遍情况下的Maxwell方程作为此模型(1)式的自然推广,则不必引进位移电流的概念。最后,文中论述了电磁场理论的逻辑结构。     

电磁波会危害健康吗?

电磁波是指电场和磁场相互作用,振动而产生的波动,是放射线、光、电波的总称。根据频率的高低,电磁波可分为放射线、紫外线、可视光线、红外线、微波、无线频率、超低频率,其中,微波以下的人工电波尤其令人担忧。这种人工电波可通过电视、广播、通讯、电波等电器或输电线持续不断地发出。由于高技术     

无形杀手——电磁场

现代文明社会离不开电。电荷的周围产生电场,电荷的流动产生磁场,两者合称电磁场。电磁场会向外辐射电磁波,从而形成电磁辐射。其强弱与电磁波的频率和功率密度以及与辐射源的距离密切相关。它们看不见、摸不着,而且无外不在,随着电子设备在各个领域的广泛应用,使得人类居住环境中的电磁辐射陡然剧增,可以说我们生活的空间充满电磁辐射!     

求解电磁波在层状有耗介质中反射和透射的精细积分方法

层状体系分界面处,电场与磁场的水平分量连续,为了便于匹配分界面处的边界条件,将频域麦克斯韦方程化为只含有电场与磁场水平分量的一阶常微分方程形式.采用基于两端边值问题的精细积分方法,分析了电磁波在层状有耗介质中的反射与透射问题.把控制方程按边值问题求解,可以避免在运算过程中出现指数矩阵相乘的大数溢出问题.将数值计算结果与广义传播矩阵方法加以对比,结果显示,精细积分方法具有更好的精度和数值稳定性.     

为什么自然光在反射后会发生偏振? 自然界有哪些偏振现象?

正A:我们知道,光就是电磁波。根据电磁理论,在自由空间传播的电磁波是一种纯粹的横波,在前进方向横向振动着的物理量是电场矢量和磁场矢量。正是两者的相互激发,让电磁波无需介质,就能向前传播。在光和物质发生相互作用时,主要是电磁波中的电矢量在起作用。所以人们常以电矢量作为光波中振动矢量的代表,并称之为光振动。光是光源中大量原子或分子发出的,在普通光源如白炽灯中,各原子或分子发出的光波不仅初相位彼此无关联,振动方向也是杂乱无章的。因此,宏观来看,这种光包含了所有方向的     

关于位移电流几个问题的探讨

本文论证了麦克斯韦变化电场激发磁场假设的本质是变化的涡旋电场激发磁场;证明了似稳条件下平板电容器两板间的磁场不是位移电流的磁场,而是传导电流的磁场;并提出了引入全电流定律的一种方法。     

“第二十四届全国空间探测学术讨论会”征文

由中国空间科学学会主办的第二十四届全国空间探测学术讨论会将于2011年10月9—11日在西安召开。征文范围:正在进行和建议的空间探测计划介绍,空间探测专项技术发展综述;月球探测、火星探测,太阳、行星及其卫星以及太阳系小天体探测;空间电场、磁场、电磁波、粒子探     

两类电场和两类磁场

通常意义上的电流激发磁场和变化的电场激发磁场,本质上都是运动电荷产生磁场。变化的感生电场激发的磁场则属另一类磁场,这样界定两类磁场才比较妥当。     

感应电场的积分计算

从麦克斯韦方程出发,导出了一个变化磁场所感应的电场的积分计算公式,并用这个公式计算了截面非圆形的轴向变化磁场所产生的二锥感应电场,编制了相应的计算程序,用微机计算并绘出了磁场截面为不同矩形和三角形时感应电场的电力线。     

GIS局部放电信号及内置传感器检测分析

气体绝缘组合电器(GIS)局部放电不仅激发横向电磁波(TEM),而且会激发横向电场波(TE)和横向磁场波(TM).利用电磁场中的并矢格林函数理论,推导出了GIS中PD信号在任意点激发瞬变电场的计算表达式,在计算GIS中PD激发的电场时,应考虑TEM波和检测频段内所有高次模波的贡献.在实验室GIS模拟装置上,设计了灵敏度及抗干扰能力优于外置传感器的内置传感器,并用天线模型对其进行了频率响应特性分析,最后直接用高参数数字存储示波器测量了由金属突出物缺陷产生的局部放电信号.     

无限长螺线管内外感生电场计算中存在的一个问题

本文从感生电场与磁场的相似性和感生电场遵循的场方程两个方面,对无限长螺线管内磁场变化激发的感生电场只有切向分量做了较为严格的论证。     

运动物体的场及其场的波动方程

为了明确地研究引力场和引力波的性质,提出了一种假设：电中性运动质量流、运动物体或变化的引力场可以激发一种场,这种场可以对在其中运动的物体施加力,这种场的变化可以激发引力场.之后提出了这种场与引力场的关系方程组,并且从这个方程组出发推导出波动方程,波中的三个矢量：引力场、这个新场和波传播方向矢量满足左手定则.此与电磁波中的电场矢量、磁场矢量和电磁波的传播方向满足右手定则形成明显的对照.     

电场与磁场的相对性论证

推证了电场和磁场在四维复时空中的相互转换及互为表达关系,并讨论了电场和磁场中的几个不变量关系。