一个超级活动区在爆发事件前的感应电场、电流和能流分布

以超级非势活动区NOAA 10486为例,采用局部相关跟踪法,由光球磁场观测资料研究其感应电场、纵向电流和能流(坡印廷矢量),给出大耀斑爆发之前这些量的分布.研究过程采用局部相关跟踪技术法.由分析可见,爆发事件发生前,光球的磁场运动明显地传输了大量非势磁能到高层大气中.     

多个太阳矢量磁像仪数据计算的电流螺度对比分析

从20世纪90年代开始,太阳光球电流螺度研究已经取得了重大进展.大样本的统计结果揭示了电流螺度分布的一个重要趋势:太阳表面的活动区,在北半球的螺度符号主要为负值,在南半球的螺度符号主要为正值.虽然不同仪器观测的矢量磁场计算得到的电流螺度符号具有基本的一致性,但它们之间还存在着一些差异.本文中,利用不同矢量磁像仪观测的矢量磁场数据,我们分析了电流螺度随磁场强度的变化,探讨了不同仪器之间差异的原因.我们将纵向磁场和总磁场按强度划分成6个区间,计算了每个区间内电流螺度密度的平均值h_c.统计结果显示:当纵向磁场小于600 G时,由不同仪器数据计算的h_c具有很好的一致性,并且遵守螺度半球符号法则;当纵向磁场大于600 G时,不同仪器之间的差异增大,并且在有的磁场区间内,电流螺度不遵守半球螺度符号法则;南半球的电流螺度更好地符合半球螺度符号法则.电流螺度随总磁场的变化趋势与纵场的相似.利用同样的方法,对个别活动区进行研究,分析磁光效应对电流螺度的影响.通过上述分析,我们得出当纵向磁场小于600 G时,计算得到的电流螺度基本可信.当纵向磁场大于600 G时,造成不同仪器之间差异的真实原因需进一步研究.     

应用机器学习方法的太阳质子事件短期预报模型

本文选取三个描述太阳活动区磁场复杂性和非势性的特征物理量纵向磁场最大水平梯度｜△↓-hBz｜m,强梯度中性线长度L,孤立奇点数目η.对这三个参量统计计算后结果作为预报因子,应用支持向量机作为预报方法建立一个基于磁场特征物理量的太阳质子事件短期预报模型,该模型可以预报活动区未来24小时是否爆发太阳质子事件.2002和2003年连续两年的样本检测并和基于传统预报因子的模型进行了比对,结果显示预报模型具有较高的准确率和较低的虚报率,从而验证了太阳光球磁场参量作为太阳质子事件预报因子的有效性.     

盘形涡流制动装置中电磁场涡旋源密度变化分析

研究涡流电磁场的基本定律和作用关系,探究感应盘上的涡流电磁场的基本特征,对静态磁场在旋转导体上产生的涡流以及涡流感应电场对磁场的影响进行分析。从计算衍生电磁场涡旋源密度变化对磁电作用的影响,提出了周期变化的涡流感应电场对励磁线圈电流影响即产生互感效应的推论。推导涡流制动过程中旋转磁场变化特征,并对制动盘上感生电流即涡流分布进行分析。     

太阳磁场和太阳活动

正太阳活动是指太阳大气中由磁场变化引起的各类等离子体加热、运动和辐射增亮现象。太阳大气中最剧烈的活动现象是日冕物质抛射和太阳耀斑,前者可抛射出巨量的磁化等离子体至行星际空间,后者可在短时间内释放出大量的高能辐射和高能粒子,它们是日地空间灾害性天气的扰动源。太阳活动的基本根源是太阳磁场,而太阳磁场由发电机产生,较集中地分布于各类活动区中,或弥散地分布在宁静区中。偏离势场的磁场可以储存能量,当磁结构的演化达到一个临界点或者受到某种触发机制的作用时,就会产生太阳爆发现象。因此,研     

恒定电流密度分布与霍耳电场

研究了恒定电流场中电流密度沿导体径向的分布和霍耳电场产生的机理及作用,结果表明,沿径向载流子密度增大、载流子定向运动速度增大,载流子在晶格势场中的能态逐步升高;无论在载流的导体内还是在处于超导载流态的超导体内都存在着径向的霍耳电场;霍耳电场的存在是载流子力学平衡的必备条件,霍耳电场关于径向的线积分是载流子在晶格势场中能量增量的量度.霍耳电场与电流磁场的坡印亭矢量表示了电流能量的传输方向,同时证明了焦耳热来源于载流子在晶格势场中的能态变化——从高能态向低能态跃迁,它可以用导体内的轴向电场和电流磁场的坡印亭矢量来表示,导体外表面附近的电场来源于载流子的运动状态变化,而不是直接来自于电源.用处于载流超导态的超导体不存在轴向电场的事实,说明了载流导体内的轴向电场并不是稳定分布的电荷产生的.     

磁螺度以及在太阳物理上的应用

磁螺度应用到天体物理尤其是太阳物理上,从而变为一个热门的领域.螺度用以描述磁场的复杂结构,例如磁场的扭曲、缠绕、连结、编辫,作为一个物理量,与能量不同,在完全理想的磁流体力学(MHD)中,它是一个守恒量.在磁重联过程中,螺度近似守恒,应用到太阳大气上,可以计算磁螺度的传输.最近的观测发现在太阳上螺度存在南北半球的不对称性,北半球主要为负螺度,南半球正螺度占优势;阐述了在太阳大气不同层次这种不对称性的表现形式,并介绍了对这种规律的有代表性的解释;介绍了国际国内螺度研究的最新进展,指出了有待于解决的一些关键问题.     

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。     

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.     

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。     

用类比迁移法证明互感系数相等

利用电偶极子与磁偶极子（小载流线圈）在主、被动方面的相似性,通过电偶极子在周围空间的电场分布类比出磁偶极子在相同方位上的磁场分布。从而可进一步计算出两线圈的磁通量,给出一种互感系数相等的证法。     

定量的太阳活动预报参数研究

Chumak[1987]提出来一个结构参数（文中称为有效距离参数）来定量地描述活动区磁场两极之间相互远离或者相互靠近的程度。这个参数将为定量研究活动区詹场位型演化研究，以及定量研究活动区磁场住型与太阳耀斑，日冕物质抛射等太阳活动的关系等开辟新的思路，Chumak，张洪起和郭娟对于这个参数的研究和应用做了一些研究工作，但是目前对这含参数的应用还不是很多。该文通过实际应用验缸有效距离参数探讨定量太阳活动预报参数的应用。我们将用有效距离参数，总磁通和磁倾角三个参数综合的定量的研究2011年2月15日一次X2.2级耀斑事件的演化情况。     

电磁推力轴承磁路计算方法的改进

用有限元法对同向和反向偏流输入情况下各种结构布置形式的电磁推力轴承系统按整体模型进行磁场和承载力的计算,分析了不同结构型式对磁通分布和电磁力大小的影响。以磁路的基尔霍夫定律和欧姆定律为基础,将电磁推力轴承的整体磁场模拟为等效的电路网络,探讨了不同磁路的磁阻计算方法,然后通过简单的串、并联电路分析,算出整体磁场中的磁通分布和电磁力值,其结果与有限元分析相一致。确认了等效网路法对电磁轴承考虑漏磁影响的整体结构设计计算的适用性,并给出了具体的计算方法。     

通过磁现象与电现象的对称性探讨磁单极

本文以物理定律具有对称性的观点,讨论了磁现象和电现象的对称性与磁单极的关系。在进一步研究磁现象和电现象的对称性时,发现电场可以是涡旋场,也可以是有势场,磁场却只有涡旋场而没有静磁场,即出现了磁现象与电现象的不完全对称性。如果我们承认狄拉克的磁单极假设,那么磁荷的静磁场就是有势场,则磁流的电场与电流的磁场就是相似的,实现了电磁现象的完全对称性和麦克斯韦理论的完全对称性。     

安培环路定理的表述及其证明方法

安培环路定理是稳恒磁场性质的重要方程,它反映了磁感应线的特点:磁感应强度沿磁感应线的环路积分不等于零.有些教科书中对该定理叙述不准确,造成求解电流产生磁场的问题中出现某些错误.本文对安培环路定理给以准确的说明和详细的论证.     

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。     

Three-dimensional magnetic field topology in a region of solar coronal heating

Flares and X-ray jets on the Sun arise in active regions where magnetic flux emerges from the solar interior amd interacts with the ambient magnetic field. The interactions are believed to occur in electric current sheets separating regions of opposite magnetic polarity. The current sheets located in the corona or upper chromosphere have long been thought to act as an important source of coronal heating, requiring their location in the corona or upper chromosphere. The dynamics and energetics of these sheets are governed by a complex magnetic field structure that, until now, has been difficult to measure. Here we report the determination of the full magnetic vector in an interaction region near the base of the solar corona. The observations reveal two magnetic features that characterize young active regions on the Sun: a set of rising magnetic loops and a tangential discontinuity of the magnetic field direction, the latter being the observational signature of an electric current sheet. This provides strong support for coronal heating models based on the dissipation of magnetic energy at current sheets.