关于金属导线中直流电能的传输

研究了金属导线中的电磁能流分布问题,提出不同于传统电磁学教科书的观点。理论分析和实验表明:在直流电路中金属导线的分界面,外部的静电场沿导线的纵向分量与内部的稳恒电场并不严格相等。在金属导线外面的空间,坡印廷矢量仅仅是一个数学定义,没有形成真实的能流,所以没有电磁能流从金属导线外部传输到导线内部,而直流电能完全是在金属导线内传输的。     

HT-7U大型超导托卡马克装置极向场线圈的电动力分析

采用PFFIFFPS软件计算PF线圈的电动力.结果发现:PF中的最大电动力位于NO.5～6号线圈内;三对外部线圈中的最大电动力位于NO.7～8号线圈内.这将为使用有限元分析系统(COSMOS/M2.0)对PF线圈进行进一步分析和计算作好准备.     

关于分合闸线圈保护

第一部分 1.高压断路器分合闸线圈烧毁原因分析：我们知道断路器分合闸线圈是按照短时通电原理设计的,在分合闸完成后自动接触（脉冲）命令。造成分合闸线圈烧毁主要是线圈中的电流不能正常切断,长时通电引起线圈慢慢发热导致最终线圈烧毁。分合闸线圈长时通电原因可以总结为以下几种：（1）分合闸电磁铁机械故障：分合闸线圈松动造成分闸时线圈内铁芯发生位移,使得铁芯卡涩,造成线圈烧毁。或是铁芯活动冲程小,断路器分（合）闸时铁芯顶（拉）不动脱扣机构使得线圈长时通电造成线圈烧毁。     

金属导体直流电能的输运过程研究

提出了不同于传统电动力学的直流电能流输运过程解释,指出坡印廷能流的定义不能简单推广到直流电.通过对含欧姆定律的麦克斯韦方程组进行分析,证明了直流电的能流输运过程受扩散方程支配,与波动方程无关;发现经典坡印廷能流的推导过程存在隐含的物理学限制,导致其不适用于金属导体内电磁纵场的做功过程.研究表明,金属导体直流电能的输运过程及其支配方程均与洛伦茨力有关,与坡印廷矢量无关.研究结论可以推广至低频似稳态,从而为电工学和近场电磁学的研究带来广阔的前景.     

圆柱型谐振腔最大电磁能量耦合方法

利用微波谐振腔的谐振频率随腔内介质不同而变化这一特性可以实现液体、气体介电常数的精确测量,其中微波谐振腔与外波导的能量耦合程度将直接影响整个测试系统的性能和精度.根据电磁波在波导中的传播特性建立微波谐振腔的耦合模型.通过对谐振腔的耦合孔和波导耦合面电磁能量的仿真与分析,选择最佳匹配连接方式,使谐振腔有最大的电磁能量输出.仿真实验证明,连接波导中心与谐振腔耦合孔中心重合处不是电磁能量最大耦合位置,只有连接波导中心偏离谐振器耦合孔中心一定位置才能得到电磁能量的最大耦合.     

基于超材料局域场增强效应的能量转换超表面设计研究

设计了一种能将电磁能转化为局域温度场的超材料结构.超材料的局域电场增强效应可以产生强电场并激发电磁能-热能转换.电磁波能量通过无线方式耦合到超材料表面,因此可以实现无线能量的收集.实验表明,合理的结构设计可以有效地把空间电池波以热能的形式局域于空间有限体积内.在7W的入射电磁波下,局域温度场增强达到的最高温度为201℃...     

一种霍尔式电子点火系统工作性能试验

测试了德国产5DA．006．623-031霍尔式电子点火系统的霍尔传感器、达林顿管和点火线圈次级输出三个主要节点的工作信号。根据所测量的数据计算了达林顿管输出电能、点火线圈存储的电磁能及火花塞放电当量电流等参数,分析表明,该点火系统能保证发动机可靠起动、升速及稳定工作,但也存在系统能量耗损较大的缺点,从而为实现该种电子点火系统的优化控制提供了基础数据。     

大学物理教学中电磁场的物质性的相关讨论

文章用电动力学解析了柱形电容器在静场中的电磁场能量、动量及角动量的分布及转化情况。通过理论分析得出结论:充电的柱形电容器处在沿轴线方向的均匀外磁场中时,静场中电容器的总电磁能、总动量和总角动量均维持不变,但存在绕中轴线循环的能流和动量密度,从而使电容器具有沿中轴线方向的电磁角动量。当静场的电场或磁场分量消失时,原静场的电磁角动量转化为电容器的机械角动量,从而使电容器绕轴线转动。     

托卡马克核聚变试验装置能量转移存储系统设计

托卡马克核聚变试验装置(EAST)进行放电时,经常会发生一种等离子体破裂的现象,等离子体破裂给EAST带来了极大的危害.本文运用变压器耦合原理设计一种用于EAST的能量转移存储系统,可防护EAST免受等离子体破裂造成的危害.能量转移存储系统包括过电压保护单元与能量存储单元.通过电路分析与建模,设计出过电压保护单元,等离子体破裂产生的过电压被抑制在1 200 V以下;通过PSIM软件进行仿真,调节脉冲电容值大小与能量转移线圈电感值大小,得到相应的转移电磁能量与电容存储能量,进行数据处理与分析,最终选取合适的能量转移线圈电感值与脉冲电容值,设计出相应的能量存储单元.     

交流电路中的能量传输和转化

应用电磁学定律讨论了交流电路的元件-电阻、电感和电容中的能量的情况.指出了电阻能量的消耗来自于电阻外的电磁场,电磁能量的传输与电阻外的能流密度 S有关,电感和电容都不消耗能量,只与外界进行电磁能量的交换,并且与电磁能量的传输无关.从而对交流电路的电磁能量的传输和转化作了比较详细的描述.     

电磁能量的传输及长直螺线管外的磁场

在静场和恒定场中,能量的传输是由坡印廷矢量决定的。本文讨论了长直导线和长直螺线管的能量传输,并对导线外的电场和螺线管外的磁场做了分析。     

轴向对称小夹角分支隧道中电磁波传输特性

采用弯曲柱面坐标系研究了轴向对称且夹角较小的分支隧道中电磁波传输特性,在分支隧道严格对称性的情况下,利用玻印亭定理从能量守恒的角度分析得到主隧道中电磁波能量平均地流入对称分支隧道中。根据空心介质波导衰减的定义,在隧道分支处不考虑隧道壁的劈型散射,得出分支隧道中的电磁波衰减与分支的轴向夹角的四次成正比例关系,并给出了电磁波低次模的实例计算和夹角与衰减常数的关系曲线。     

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。     

能流波动规律对电空制动电磁阀性能的影响

列车电空制动电磁阀的动态性能直接决定列车行车安全.基于电磁阀作用过程电磁场能流波动的规律以及对电磁阀动态特性影响分析研究,从提高其工作的灵敏度、稳定性和可靠性入手,通过调整电磁阀衔铁间隙、线圈匝数和弹簧预紧力等主要结构参数,控制电磁阀动态电磁场变化范围及优化性能参数,减少了电磁场能量输出,减缓了电磁阀工作温度的上升速度.     

亚波长周期性金属狭缝结构的透射行为

利用时域有限差分法对亚波长周期性银狭缝结构的中红外透射率进行了数值研究,并通过考察电磁场和坡印廷向量分布对TM波垂直入射条件下所选择狭缝结构的透射行为进行了深入探讨.研究结果表明,对于无附加特征的狭缝结构而言,透射率随波长的增大而单调增加,与狭缝宽度的大小不成正比.当银狭缝结构在狭缝开口处带有附加特征时,附加特征的布置方式和边长大小对于透射率的影响随狭缝宽度的变化而有所不同.根据电磁场和坡印廷向量分布分析可知,透射率的变化是由于发生在狭缝内部的腔共振效应所致.     

Abrupt acceleration of a 'cold' ultrarelativistic wind from the Crab pulsar

Pulsars are thought to eject electron-positron winds that energize the surrounding environment, with the formation of a pulsar wind nebula. The pulsar wind originates close to the light cylinder, the surface at which the pulsar co-rotation velocity equals the speed of light, and carries away much of the rotational energy lost by the pulsar. Initially the wind is dominated by electromagnetic energy (Poynting flux) but later this is converted to the kinetic energy of bulk motion. It is unclear exactly where this takes place and to what speed the wind is accelerated. Although some preferred models imply a gradual acceleration over the entire distance from the magnetosphere to the point at which the wind terminates, a rapid acceleration close to the light cylinder cannot be excluded. Here we report that the recent observations of pulsed, very high-energy γ-ray emission from the Crab pulsar are explained by the presence of a cold (in the sense of the low energy of the electrons in the frame of the moving plasma) ultrarelativistic wind dominated by kinetic energy. The conversion of the Poynting flux to kinetic energy should take place abruptly in the narrow cylindrical zone of radius between 20 and 50 light-cylinder radii centred on the axis of rotation of the pulsar, and should accelerate the wind to a Lorentz factor of (0.5-1.0)?×?10(6). Although the ultrarelativistic nature of the wind does support the general model of pulsars, the requirement of the very high acceleration of the wind in a narrow zone not far from the light cylinder challenges current models.     

电磁环境对电液比例变量泵性能的影响

 工程机械处于电磁环境中时,机电液控制系统中的电磁敏感元件容易受到电磁场的干扰,使机电液控制系统的输入输出发生变化,导致工程机械无法正常工作。根据某工程机械液压系统控制原理,针对电液比例变量泵的负荷传感控制和电比例调解的运行方式,分析液压系统的特点及影响系统性能的因素。比例电磁铁的非线性磁特性壳体材料在磁场环境下,材料内的磁场强度会发生变化。根据比例电磁铁的结构,左右输出端空气隙磁通量发生变化使输出力特性发生变化。通过对比例电磁铁磁路分析,确立了电磁环境下比例电磁铁的力学模型。比例电磁铁输出力的变化对负荷传感控制元件的作用将改变系统的输出性能。利用天线发射电磁波产生电磁场环境,通过测试某工程机械液压系统在电磁环境下的输出特性,来分析电磁场对比例电磁铁的影响变化。试验结果显示,在电磁场作用下比例电磁铁推力的变化与输入的电流不成比例,出现了偏差;机电液控制系统的控制性能变得不稳定,表明应提高机电液控制系统中电磁敏感元件的抗电磁干扰能力。     

用坡印亭矢量统一推导交流和直流电机的电磁转矩公式

本文运用坡印亭矢量,推导了电机电磁转矩的一般公式,并进一步统一导出了交流电机和直流电机电磁转矩的常用计算公式。     

运动多层介质中电磁波传播特征及其场量的变换关系

利用Lorentz变换矩阵和运动各向同性均匀介质电磁场量间的关系,导出多层介质沿任意方向运动时,在静止参考系中其电磁波传播特征,分析多层介质内的电磁场量变换关系,给出传播能流密度,并对推导结果分情况进行了详细讨论.     

用惠更斯作图法研究左手材料的负折射现象

针对理解电磁波在左手材料中的传播特性,在详细分析了该介质中电磁波波矢量k的方向、大小和坡印廷矢量s之间关系的基础之上,根据电磁场理论探讨了电磁波在右手、左手材料分界面上的反射和折射(各介质都是各向同性的)现象。并运用惠更斯作图法解释了电磁波由右手材料穿越左手材料时的负折射现象。指出发生负折射现象的根本原因是由于电磁波在左手材料中传播时其波矢量与坡印廷矢量的方向相反。