毕奧-沙伐尔定律与稳恒磁场方程

毕奥-沙伐尔(Biot-Savart)定律定量概括了稳恒电流元矢量产生磁场的规律,同时又描绘了稳恒电流磁场的分布特征.因此,毕奥-沙伐尔定律成为稳恒磁场方程的重要理论基础.     

镜像法在静磁场中的应用

镜像法也能用于求解稳恒电流的磁场,但要比静电场中的情况复杂得多。只要抓住静电场与稳恒磁场在属性和方法上的可比性和方法的实质,会使稳恒磁场中镜象法的应用大为简化。文中讨论了问题的关键,列举了几个重要应用实例：     

稳恒电流电能输运问题分析

分析了稳恒电流电能传输的空间局域性,认为稳恒电流也存在着趋肤效应,其机制是电流的磁场力作用产生了霍尔电场,霍尔电场对载流子做功使之在晶格势场中的能态升高,载流子远离了原子实,产生了霍尔电压.霍尔电场与电流磁场构成的玻印亭矢量表示了稳恒电流能量的传输方向,稳恒电流能量是在导体内部传输的.     

磁场的生物体效应在白鼠生长实验中的影响研究

磁场的生物效应不仅和磁场的强度、分布、频率有关,也同样和生物种类等方面有关。该文研究了强磁铁产生的稳恒磁场的磁场强度和分布情况,并以幼年雄性小白鼠为研究对象,对比研究了在外加稳恒磁场条件下和正常条件下小白鼠的生长情况。实验结果表明在10~15倍地磁场强度大小的稳恒磁场环境下,30天的生长周期中,小白鼠的进食进水量和体重增长均略高于正常情况下的实验对象,日常表现也更为活跃,此种磁场环境对小白鼠生长起到了促进作用。     

均匀磁场的研制及生物效应机制的探讨

研制了一种强度、频率及信号占空系数均可调节的生物医学研究用低频方波电压调制四阶均匀交变磁场 .并提出激发场生物效应的不可忽略性 ,以及非稳恒磁场与稳恒磁场生物医学效应不尽相同的原因     

为什么说稳恒磁场是非保守场

在大学物理教学中,运用恰当的教学策略,通过辨析保守场,非保守场的内涵,再联系物理学史中的磁荷理论,找到稳恒磁场是非保守场的根本原因,使学生对稳恒磁场是非保守场有了深刻的理解,提高了课堂教学效果。     

均匀磁场的研制及生物效应机制的探讨

研制了一种强度、频率及信号占空系数均可调节的生物医学研究用低频方波电压调制四阶均匀变变磁场，并提出了激发场生物效应的不可忽略性，以及非稳恒磁场与稳恒磁场生物医学效应不尽相同的原因。     

稳恒场中场和势的研究

运用类比方法,讨论了稳恒电场中场与势的关系和稳恒磁场中场与势的关系,得出了数学形式上的对应性.     

稳恒电流磁场与库仑电场的关系研究

用电磁学方法证明了电流元产生元磁场的3个方程的等价性;由稳恒电流元的磁场表达式导出了元磁场与载流电荷元产生的库仑电场的关系。讨论了该表达式的物理意义,指出,该表达式明确指出稳恒磁场是由电荷的定向运动产生的;稳恒磁场是以光速传播的,为否定＂超距作用＂的观点提供了新的依据。认为v×dE/c2表示了库仑电场力的无功功率,由此可知,稳恒电流的磁场可以由载流电荷库仑力的无功功率表示。这样的结果有利于初学电磁学的人正确理解磁场的产生、来源和传播。讨论了运用新的表达式求解磁场的方法,指出,运用电荷密度与载流子定向运动速度的乘积等于电流密度和点电荷的库仑场表达式的方法求解磁场甚为方便,如此做法可以省去传统的求解磁场必须掌握的复杂计算方法。并由此推断超导载流子的平均定向运动速度远远大于正常导体内载流子的定向运动速度,否则,超导电流不可能产生几十个特斯拉的磁场。     

稳恒磁场矢势泊松方程分量形式探析

讨论稳恒磁场矢势泊松方程在柱坐标系或球坐标系下分量形式的必要性.稳恒磁场问题中具有某种对称性,在柱坐标系或球坐标系下可极大地简化求解过程.     

脉冲电流磁场对鼠骨髓瘤细胞的影响

通过实验研究了脉冲电流磁场对鼠骨髓瘤细胞的影响。证实了脉冲电流磁场具有很强的生物效应，对生物体具有穿透能力。实验表明，强的脉冲电流磁场（最大磁场强度和磁场强度变化率以及脉冲持续时间）对细胞生长有明显的抑制作用，甚至导致细胞大片死亡。通过简单的细胞模型，对其作用机理进行了初步的探讨。     

磁场对互花米草(Spartina alterniflora)三种生态型的生理效应

磁场对互花米草具有显著的生理影响,通过三种生态型互花米草在芽、苗期过氧化物酶(POD)、细胞色素氧化酶(COD)、苹果酸脱氢酶(MDH)、酯酶(Esterase)等同工酶、游离氨基酸和种子发芽状况的分析,表明四种同工酶、氨基酸代谢和种子萌发明显受磁场的影响。不同的植物发育期,磁场影响不相同;四种同工酶对磁场的感应强度并不相同,磁场作用具有阈值,特定的磁场强度具有特定的生物效应,而不同的生态型,磁场阈值不同,故基因型不同是磁场生物效应差异的一个重要因素,在磁场诱变育种等生产实践和其他有关研究中应注意基因型的差异。     

Effects of extremely low frequency magnetic fields on gap junctional intercellular communication and its mechanism

The study on biological effect of electromagnetic fields has been paid close attention in recent years. Gap junctional intercellular communication (GJIC) plays an important role in the maintenance of cell proliferation and differentiation, and in the multistage process of carcinogenesis. A series of researches showed that xtremely low frequency (ELF) magnetic fields not only enhance the inhibition of GJIC induced by 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate, but also inhibit GJIC directly when the intensity is equal to or more than 0.4 　mT, and that the mechanisms of GJIC inhibition by ELF magnetic fields are due to hyperphosphorylation of connexin 43, which is mediated by protein kinase C-activated signal transduction, and the internalization of connexin 43 from plasma membrane to cytoplasm.     

跨膜离子回旋谐振运动的计算及分析

从离子在电磁场作用下的基本运动方程出发,对在不同频率和幅值的外场作用下跨膜离子的运动特性进行了数值分析,揭示了离子发生谐振的外场参数条件．指出离子谐振时动能随时间迅速增长,并且在离散的谐振点上,离子动能的增长速度随交变磁场幅值的增大而增大,离子由谐振运动能够获得很大的动能,通过能量转换,可能导致磁生物效应的发生．     

磁场对恒星结构演化的影响

近年来人们发现磁场对恒星结构和演化有着重要的影响。本文简述了磁场产生的发电机原理,即恒星对流区的α-Ω发电机和辐射平衡区Tayler-spruit磁场发电机。Maeder&Meynet(2005)根据Tayler-spruit磁场发电机研究了磁场对恒星结构和演化产生的影响。他们发现磁场极大地增加恒星内部各层之间的耦合,使得恒星内部为接近刚性转动,而无磁场的恒星其内部为高度的较差自转。同时有磁场的恒星模型其表面有较高的N,He等元素增丰,同时带来C,O元素的消耗。磁场还引起恒星内部子午环流,剪切湍流等物理过程的变化。     

Biological sensing of small field differences by magnetically sensitive chemical reactions

There is evidence that animals can detect small changes in the Earth's magnetic field by two distinct mechanisms, one using the mineral magnetite as the primary sensor and one using magnetically sensitive chemical reactions. Magnetite responds by physically twisting, or even reorienting the whole organism in the case of some bacteria, but the magnetic dipoles of individual molecules are too small to respond in the same way. Here we assess whether reactions whose rates are affected by the orientation of reactants in magnetic fields could form the basis of a biological compass. We use a general model, incorporating biological components and design criteria, to calculate realistic constraints for such a compass. This model compares a chemical signal produced owing to magnetic field effects with stochastic noise and with changes due to physiological temperature variation. Our analysis shows that a chemically based biological compass is feasible with its size, for any given detection limit, being dependent on the magnetic sensitivity of the rate constant of the chemical reaction.     

中频磁场辐射全身毒性与安全性实验评价

 通过模拟临床试验条件对100kHz中频交变磁场进行安全性评价。选用成年雄性的比格犬,随机分为对照组、连续辐照组和一周辐照2次组。两辐照组均接受为期4周的辐照,分别于辐照前和辐照后进行血液检测、尿液检测、免疫指标检测、骨髓涂片、精子质量和形态检测。辐照后处死比格犬,取各主要脏器制成病理切片,进行病理观察。综合分析磁场的生物学影响。分析发现,两辐照组与对照组及两辐照组间除个别指标外大部分指标无显著差别,而有差别的指标也在常规检测的正常值范围内。结果表明,磁感应治疗机产生的中频磁场对生物体无显著的生物学影响,且辐照时间与磁场的生物学效应无相关关系。     

二维分层生物媒质中低频诱发电场的数值计算

采用有限差分法对低频磁场在二维分层生物媒质中诱发的电场进行了数值计算．在处理边界条件时,将方程在界点处进行离散化,非正则内点的值由正则内点和界点的值作线性插值求得,并选用以切比雪夫法加速的ＲＢ松弛迭代法．该计算方法不仅效率高,并且计算结果在边界上具有很高的精度．     

Magnetic shape-memory effects in a crystal

Magnetic fields affect the motion of electrons and the orientation of spins in solids, but are thought to have little impact on crystal structure, particularly in compounds with low magnetic susceptibility, such as antiferromagnets. Here we describe an unexpected magnetic effect on crystal shape, in which the direction of the crystal's axes are swapped and the shape changes when a magnetic field is applied; this in turn induces curious memory effects in resistivity and magnetic susceptibility. Ironically, this phenomenon occurs in one of the most well-studied two-dimensional antiferromagnets, La(2-x)Sr(x)CuO(4).     

极低频磁场对两种瘤细胞代谢活力的影响

采用ＭＴＴ 比色分析法研究极低频磁场对ＳＨ－ＳＹ５Ｙ 和ＰＣ－１２ 瘤细胞代谢活力的影响．实验结果表明：在相同参数的磁场作用下,不同类型细胞代谢活力的变化不同;ＳＨ－ＳＹ５Ｙ 和ＰＣ－１２ 两种瘤细胞都对磁场振幅和频率敏感,在某些磁场参数下磁场照射能够使细胞代谢活力有明显降低或升高;振幅和频率不同的磁场,即使都对细胞代谢活力有影响,磁场作用的大小也存在差异．本研究证实极低频磁场在某些参数下可能抑制或增强瘤细胞线粒体的呼吸作用