等量同号和异号两点电荷中垂线的特殊意义

依据静电场中点电荷电场强度和电势的定义，讨论了等量同号和等量异号点电荷中垂线上电场和电势分布的特点，得出结论：等量同号点电荷中垂线与该电荷系统的电力线重合；中垂面上电力线呈辐射状分布；等量异号点电荷的中垂线是该电荷系统的等势线，中垂面是等势面。     

劣质绝缘子电场正问题优化算法分析

针对劣化绝缘子的电场法检测中绝缘子电场计算精度低的问题,提出基于遗传算法优化的模拟电荷法进行高压静电场计算,给出了优化方法原理、可行性分析,建立了绝缘子电场计算目标函数及优化模型,并进行了绝缘子串周围电场的计算分析.分析结果表明,将绝缘子串周围检测点电位作为目标函数,应用遗传算法优化模拟电荷的电荷量,可更好地对目标函数进行全局寻优,提高了模拟电荷法的寻优速度、绝缘子串周围电场的计算精度以及绝缘子串中劣质绝缘子诊断的准确度.     

线电荷三维静电场的计算及其可视化

线电荷的静电场积分是电磁场研究的经典内容,然而,传统的解析方法仅仅能计算少数几种规则形状的电场,典型的数值计算例如有限元法等计算量又过大。本文以直线线电荷为例,借助于Matlab的数值积分功能,对直线线电荷的电场强度进行了对比计算,给出矢量电场强度的Matlab计算程序,并使用三维图形进行可视化。该方法可以进一步推广到对任意形状线电荷所形成的矢量电场的计算。     

关于电位计算的一点思考

由于静电场力作功与路径无关，所以在静电场中可以引入电势U．在电场强度E比较容易计算的情况下，利用电势与电场强度的积分关系就可以求出静电场中任一点P处的电位。上式中P0点为电位参考点，即Up0＝0，E为积分路径上任一点处的电场强度，dl为元位移。一般地，当电荷为有限分布时，常选取无穷远处作为电位参考点，即U=0，此时当电荷分布无限时，如果仍然选取无穷远处作为电位参考点，则积分（2）据具体的电荷分布就可能遇到发散而电位不确定，就必须选取有限远处作为电位参考点。例题半径为R的无限长直圆柱体内均匀带电，电荷体密度为p…     

一种输电线路电场计算中导线内模拟电荷的优化设置方法

模拟电荷法(charge simulation method, CSM)是计算输电线路周围电场的常用数值方法。为了实现导线内模拟电荷的最优设置并提高电场计算精度,提出了一种被称为分布圆半径优化法的导线内模拟电荷的优化设置方法:在每相等效导线的同心圆上均匀设置4根模拟线电荷,以校验点电位误差为适应值函数,利用一种粒子群优化模拟电荷法(particle swarm optimization charge simulated method, PSOCSM)搜索得到使适应值最小的模拟电荷分布圆的半径。导线表面的电位校验结果显示:分布圆半径优化法的校验点电位平均相对误差比中心单根法(等效导线的中心设置1根模拟线电荷)的误差小2个数量级。利用对应的模拟电荷组进行电场计算,结果表明:相较中心单根法,采用分布圆半径优化法的模拟电荷组计算的21个地面测点的电场值更接近COMSOL仿真值。可见分布圆半径优化法能有效实现导线内模拟电荷的最优设置并提高电场计算精度。     

利用“等效电流变换”法则计算静电场

本文利用“等效电流变换”法则,采用多种方法计算电介质极化后所产生的电场,又利用“等效电流变换”及泊松变换法则,计算真实电荷的电场,从而使分析和计算静电场的方法显著增加。     

镜像法计算接触网的电场强度

镜像法是电场强度计算的一种经典的常用方法,本文利用镜像法原理,推到出接触网空间任一点的电位,然后推到出任一点电场强度的计算公式。利用Matlab对电场强度进行仿真,得出电场场强在空间分布的规律。     

尖端导体表面附近的静电场的研究

根据数学物理理论,对尖端导体表面附近的静电场进行研究。得出尖端导体表面附近的电势分布和等势线方程。利用场强与电势的关系,导出尖端导体表面附近的电场强度的数学表达式,并求出尖端导体表面的面电荷密度,进而又利用电场强度与等势线的关系,导出尖端附近的电力线方程。     

多重镜像法求解高压传输线的部分电容

该文研究了中性束注入系统中高压传输线部分电容的求解问题;根据传输线多层同轴导电壳的结构特点,利用多重镜像法确定与平行导线相应的一系列的镜像线电荷,求解的问题变为由一系列平行线电荷构成的电场问题,传输线的部分电容则通过各导体间的电位系数来求得;这一方法避免了直接求解的困难以及大量数值计算等问题。     

偏心圆柱面静电场电势分布和电场强度分布的求解

本在献[1]研究工作的基础上，研究了两不同轴线的带电导体圆柱面相互嵌套时的电场求解问题，采用分式线性变换和静电场的高斯定理经推导严格地求出了其空间的电势分布和电场强度分布的解析解，获得了等势线的方程和电力线的方程。     

等势面曲率和场强对电荷分布的制约

讨论了静电场中等势面的曲率半径与电场强度间的关系，得出导体表面电荷的分布受曲率而主要是受到电场的制约。     

用电力线管推导电场能量及电场能量密度

电力线是描述电场分布的形象工具，电力线所到达的空间都存在电场，而静电场的能量定域在静电场中，即电力线所到达的空间。据此，本介绍一种用电力线管的方法推导出静电场能量及电场能量密度的方法。     

计算机模拟静电场

电学中的许多复杂的概念 ,是肉眼所看不到的 ,这就造成学习上的一定困难。如对于描述静电场的电力线。如能利用计算机来描绘电力线 ,给出场强分布情况的直观图象 ,对于学习掌握电场性质会有较大的帮助。本文根据“电力线是正电荷沿着电场的方向连续地作微小移动时描绘出的轨迹”的思想 ,利用 QBASIC语言设计描绘静电场程序     

用模拟电荷-小波法计算含有电位悬浮导体的电场分布

提出了用模拟电荷－小波分析法计算含有电位悬浮导体的静电场边值问题,给出用模拟电荷－小波分析法计算这类边值问题的具体计算公式,理论分析和实例计算结果表明,用模拟电荷－小波分析法计算含有电位悬浮导体的静电场问题,既可以提高计算精度又可以节省时间,是一种非常有效的计算方法,可以很方便地应用于静电场工程问题的设计与计算。     

飞行器表面沉积静电分布仿真

研究飞行器表面沉积静电分布规律对于评估其在飞行过程中的静电安全性具有重要意义.结合某型实体飞机开展1:1仿真建模与计算.通过仿真计算,得到了飞机在飞行状态下的电容,对比分析了模型结构、沉积电荷量对飞机表面电荷密度和电场分布的影响规律.结果表明:在飞行状态下飞机的电容约为460.5 pF;模型结构对飞机机头处的静电场有影响,驾驶舱、机舱舷窗等结构使得机头处的静电场变化约20％,而对其他位置处的静电场影响较小;不同沉积电荷量下飞机各放电刷处的静电场强度呈线性变化规律,飞机各放电刷处静电场强度不同,其中放电刷静电场强度最高处比最低处高约97％.     

计算机模拟静电场

电学中的许多复杂的概念，是肉眼所看不到的，这入造成学习上的一定困难，如对于描述静电场的电力线，如能利用计算机机描绘电力线，给出场强分布情况的直观图象，对于学习掌握电场性质会有较大的帮助。本根据“电力线是正荷沿着电场的方向国家连续地作微小移动时描绘出的轨迹”的思想，利用ＱＢＡＳＩＣ语言设计绘静电场程序。     

角域静电场的电像法求解

采用电像法研究和讨论了导体外角域内电荷在角域空间中产生的电场分布。分析计算了π/2,π/3,π/4,π/5角域四种不同情形下像电荷的分布、电势和电场强度。     

人体心脏电场非接触式探测建模与仿真

讨论了静息电位的特性以及计算方法,通过Wilson理论对人体心脏电场进行数学建模,得到与静息电位相关的电场模型,并对心脏电场进行了仿真. 结果表明,利用电场强度进行探测可以得到理论探测距离和最佳的探测范围分别为160 m和20~60 m. 在探测距离确定的情况下,通过分析静息电位和电场强度的对应关系,可以达到区分人体及其他动物种类的目的.     

新型避雷器对110 kV线路复合绝缘子电场分布的影响

为了研究在110 kV架空输电线路中安装新型避雷器对复合绝缘子电场分布的影响,根据110 kV架空输电线路中杆塔、新型避雷器、复合绝缘子、均压环及金具的实际结构,采用时谐电场三维有限元计算方法,建模计算了安装新型避雷器前后复合绝缘子串的电场强度。通过分析对比安装新型避雷器前后复合绝缘子以及均压环表面的电位和电场分布特性可知,安装新型避雷器增加了复合绝缘子表面电位及电场分布的均匀性,提高了均压效果,影响是良性的。     

对球形尖端导体表面附近静电场的研究

尖端导体表面附近的静电场分析，是研究静电平衡时导体表面电荷分布与其表面曲率关系的重要手段。求解球形尖端导体表面附近的静电场，发现这种导体表面附近的电场、导体上的电荷分布规律与理想尖端或锥形尖端相比较，电场强度和电荷密度均小得多，它们的分布随相关参数的变化而更快。