热电学中的一个欧姆热模型

本文考虑了热电学模型中的热量散失现象,这一模型被称为欧姆热问题.在该模型中,两个导体被串联在一个两端具有恒定电势差的闭合电路中,当电流通过导体时,导体会产生热量.而这两个导体的电阻率均依赖于导体的温度.在该问题的数学描述中,两个导体温度的模型是一个齐次狄利克雷边界条件下的半线性的非局部抛物方程组.     

基于粒子群优化支持向量机的电缆温度计算

导体温度是影响运行电缆使用寿命和材料利用率的最主要因素,也是反映电缆运行状态的参数.由于技术上尚难以实现对运行电缆导体温度的直接测量,因此有必要进行导体温度计算.文中以电流和外皮温度作为模型输入,以导体温度作为模型输出,构建基于支持向量机的电缆暂态导体温度的数学模型;为提高该模型计算的精度,避免盲目选取训练参数,引入粒子群算法对其惩罚因子C和核参数γ进行寻优.仿真与试验对比结果表明:基于粒子群优化的支持向量机模型(PSO-SVM模型)可以用于电缆暂态导体温度计算,且计算误差小于热路模型和BP神经网络;模型具有良好的泛化能力.     

带电导体所受的静电力

利用导体电荷分布的面模型和体模型,给出计算带电导体所受静电力的一般公式,并举例说明其应用。     

固体电解质的离子能带模型

在Rice和Roth的自由离子模型和Flynn的离子极化子模型的基础上,根据骨架离子周期势场中薛定谔方程的布洛赫解,提出与半导体的能带模型相类似的离子能带模型,来解释离子晶体与固体电解质的区别,固体电解质的相变,本征快离子导体和缺陷型快离子导体的区别,电子—离子混合导体中离子电导与电子电导的关系以及同一种组成的快离子导体在晶态和非晶态电学性质的差别。强电解质溶液的理论可以从离子能带模型进行解释,并可从这种解释出发,寻找合适的定向偶极子来提高室温下的离子晶体的电导率。     

无限大均匀平板导体中的涡流场并矢格林函数

推导了有限厚度无限大均匀平板导体中的涡流场并矢格林函数 ,它是求解涡流检测问题构造积分方程法的核心 .由于考虑了导体厚度 ,所得结果较以前无限厚导体的模型更接近于实际情况 .     

球模型下MEG正问题的计算

主要对MEG正问题进行讨论.即在非均匀的有界导体模型下建立求解脑外磁场B珗的计算公式,并以离散的偶极子源模型来近似电流源,进一步考察球对称导体下磁场的简便计算.     

基于ANSYS的高压交流电缆接头载流量确定方法

为了实现接头载流量的准确计算,提出了一种基于ANSYS的高压交流电缆接头载流量确定方法.该方法以绝缘长期耐受温度为限制条件,利用接头轴向二维有限元仿真模型计算载流量.仿真结果表明,当对流散热环境和负荷都相同时,相同导体截面的电缆接头导体温度高于电缆本体的导体温度,接头的载流能力低于同导体截面电缆的载流能力.为验证仿真模型精度,设计了接头载流量实验平台,对不同负荷下110 k V电缆接头稳态温度分布进行了实测.仿真与实验结果的对比表明,当接头导体温度超过绝缘长期耐受温度时,应用接头轴向二维有限元仿真模型计算压接管处导体温度的误差不超过1.0%,仿真计算的准确度能够满足工程应用的需求.最后,采用二分法算得110 k V 630 mm~2电缆接头载流量为1220A,比相同导体截面电缆本体在相同环境条件下的载流量减少了17.79%.研究结果表明:采用接头轴向二维有限元仿真模型计算载流量是可行的.     

接触导体球对电荷分配的数值模拟

自由空间中两个带电导体接触瞬间,即可实现电荷的重新分配.由于导体合二为一,构成了形状复杂的单一导体,带来了电荷分配计算的困难.采用数值模拟可以很好地解决该问题.其中一个典型的模型是不同尺寸的接触导体球对.采用优化离散表面点电荷体系位形的方法实现总能量最小化,求得了导体球对电荷分配与其尺寸之间的数值关系.     

光在介质中的折射

研究了光磁场的电磁感应对介质的作用, 建立了电子云导体模型: 介质中一个电子的电子云可以看作一个微小导体, 光变化磁场的电磁感应导致光与电子云导体之间能量交换. 光在介质中速度减慢起因于这种能量交换. 应用电子云导体模型和能量守恒原理, 导出介质折射率表达式, 并用表达式计算了几种介质的折射率, 计算结果与实测值符合很好. 用此观点解释了折射率的各向异性, 以及静电场或静磁场对介质折射率的影响.     

金属与PTC半导体陶瓷之间的欧姆接触机理的研究

本文提出金属与PTC半导体瓷之间的欧姆接触模型，通过实验证实了这个模型是正确的．并研究了金属电极与PTC半导体瓷形成欧姆接触的方法，满足了生产需要．     

电场能量新计算公式的推导和验证

根据磁与电的对偶性，提出了电场能量的第三种表达式，并进行了理论推导和举例验证。得到了与磁场能对偶的电场能新表达式。此式明确地表达了电场能是由自有能构成的物理特性，为利用互有能求多导体系统任意对导体之间的电场力提供了方便。     

导体静电问题的一类特殊解法

以正交曲线坐标表系中的一个坐标面必与另外两个坐标面决定的曲线正交为基础,巧妙设置孤立带电导体或导体组,建立起满足边界条件的等势面方程,应用已知等势面族方程求电势公式,求解了一类特殊的导体静电问题。     

偏心园柱形电容器内的电场

用电轴法讨论了偏心电容器内的电场分布 ,概括了平行园柱形带电导体间电场分布的一般情况。     

导体双球静电问题的严格解

运用正交曲线坐标系中的双球坐标严格求解了导体双球静电问题，弥补了电像法无电势表达通式的不足，论证了电像法与解析法的一致性，给出了带电导体双球之间静电力计算表达式。     

特高压输电线路工频电磁场的影响因素分析

电磁环境是制约特高压建设和发展的一个关键问题。对1 000 kV特高压输电线路的相导线对地高度、相间距离、分裂导线数量、分裂间距、双回路导线相序布置方式和接地避雷线设置等因素对工频电场的影响进行了仿真和分析。并针对不同的影响因素,提出了降低特高压输电线路工频电场强度的应对策略。     

带电导体之间的相互作用规律分析

从静电平衡状态下的导体性质出发,详细分析了导体与导体和导体与点电荷之间的相互作用规律,指出了并非同性带电导体一定相互排斥、异性带电导体一定相互吸引的客观规律;利用镜像法详细推证了点电荷与导体球之间的相互作用随距离的变化规律.     

多种矩形截面导线的磁场计算解析式及奇异积分处理

采用局部坐标法，对任意位置的导线，通过三维空间的坐标变换，推导出了具有矩形截面直线形、圆弧形截流导线产生的三维磁场的计算解析式；并处理了积分过程中的奇点问题。由此可便于精确计算电机绕组、变压器线圈和螺线管线圈等具有上述特征的载流导线所产生的三维磁场。     

理想导体与超导抗磁性

通过对理想导体和超导体的电学性质、磁学性质的比较研究，从宏观和微观角度讨论了理想导体的电磁学性质与超导体电磁学性质的差别，对理想导体的存在性给出了证明：指出，理想导体在电学性质上与超导体没有任何差别，在临界状态以下存在着能隙，在临界点发生的是二级相变，存在着比热跃变：理想导体在磁学性质上与超导体的磁学性质是相同的，理想导体的抗磁性与超导体抗磁性起源于同一物理原因-载流子的高速定向运动产生很强的磁场，从而将外磁场排出体外，磁场的产生遵循毕-萨定律和法拉第电磁感应定律，不存在磁通“冻结”的问题（第二类超导体的混合态问题与此有本质的差别，自然应当别论），磁通“冻结”的说法是没有理论根据的，它反映了人类对超导电性认识的偏差；作为存在物，理想导体就是超导体，人们设想的理想导体磁性质，更接近于第二类超导体的混合态，但是在本质上是有差别的；作为理想的“理想导体”是不存在的；剔除理想导体的概念，将会极大地促进超导电性理论的深入研究。促进凝聚态物理理论和实践的发展．     

一种求取复杂结构金属的互连电容的新算法

为了求解导体间产生的寄生电容,提出一种新型随机算法,能快速并准确的计算出二维和三维复杂结构金属间的互连电容。设计了以方形随机漫步为基础的停留介面法,可用于处理含有斜边导体和多层介电质结构;给出了电容矩阵的详细推导公式,应用口字型积分法求取了电场值;分析了取样点的布置和并行架构。最后与商业软件求出的寄生电容结果进行了对比,并分析了并行计算和串行计算的效率。结果表明,求解的寄生电容误差范围都可达业界要求3%以内;在32核计算机下,并行计算时间比串行计算时间快30倍。由此可见,此新算法可用于计算二和三维复杂结构,且不受限于矩形或梯形导体,且也不受限于介电质层数,可高效的计算出导体间产生的寄生电容。     

中高温质子导体的结构及性能研究进展

中高温钙钛矿型质子导体具有较好的性能与应用前景.介绍了钙钛矿型质子导体的结构、性质和导电机理,概述了目前研究较多的几类质子导体,比较了各类质子导体的化学稳定性、强度及导电性能,叙述了质子导体的各种制备方法及表征手段,分析了不同组成对钙钛矿型氧化物质子导电性及稳定性的影响,说明提高材料性能的方法.阐述了国内外关于质子导体的最新研究成果,指出目前研究的重点为改进传统质子导体,开发新型质子导体,改进质子导体的制备工艺,以拓宽材料的工作温度,提高材料化学稳定性及电导率.