对圆形平行板电容器电磁能量转换问题的浅析

圆形平行板电容器当接通交变电流时,板内外会产生磁场,并伴随着电磁波辐射;辐射出去的电磁能等于电容器减少的储能.     

外加谐振电压时电容器的电容和电感

以圆柱形电磁谐振腔为基础设计了2种超导电荷量子位的门电容器,以期简化量子位的结构,有效减小电荷和磁通涨落的影响.从电磁场理论上得到了外加时谐电压驱动时有效激发的模式是横磁模,而且模式的径向分布函数是零阶的贝塞尔函数,纵向则为节点为偶数的驻波.这样的电磁场模式对应的等效电容与模的本征频率有关,而等效电感则是常数.这些结果...     

能流密度的微分矢量式及其应用

应用麦克斯韦方程组 ,在各向同性介质条件下 ,推证出能流密度的微分形式及其矢量式 .     

电路功率的电磁场理论

从电磁场理论P=∮∑S·d(O)出发,分别导出了由电路理论得出的直流电路流电路的功率关系式;表明了在电路功率问题上,路的关系式也可以从场方程式导出,路的关系式是场方程式的特殊情形.     

能流密度的微分矢量式及其应用

应用麦克斯韦方程组,在各向同性介质条件下,推证出能流密度的微分形式及其矢量式。     

电磁场能流密度矢量与能量密度的相对论变换

推出了电磁场能流密度矢量与能量密度的相对论变换，证明了Ｓ可ω构成一洛伦北不变量，并应用所得结论研究了电磁波能速的变换。     

关于电磁场能流密度矢量与能量密度的相对论变换

推出了电磁场能流密度矢量与能量密度的相对论变换,证明了S与w可构成一洛伦兹不变量,并应用所得结论研究电磁波能速的变换.     

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。     

地球的电荷分布

地球的有核结构和中心热源所形成的温度梯度场，决定了核幔界面内为正电荷，外为负电荷．由于地磁场的梯度效应，使自由电子趋于弱磁空间，地球电荷分布进一步定域化．     

亚波长金属缝中的拍

用时域有限差分法研究两列频率相近的光入射到金属亚波长狭缝中的情况,发现理想金属狭缝中磁场会形成拍,这与真空中情况一致.但是实际金属(银)狭缝中的磁场与真空情况有较大不同,主要是振幅大为降低,超过了对实际金属吸收的预期.这是因为亚波长狭缝中表面等离子体波在靠近金属壁处形成很强的电场,能量更多的以电场形式表现,磁场被削弱.     

平面阵列电磁导弹辐射器

给出了面电流平面阵列产生电磁导弹的条件,并对阵列辐射特性进行了分析。结果表明,该辐射一方面可以实现空间能量合成,大大提高单个脉冲的能量（峰值功率）,另一方面还具有良好的波束扫描特性。     

论机械波能流密度的定义

提出了对机械波能流密度定义的改进意见.     

基于平均能流密度的趋肤效应诠释

趋肤效应的实质是一种电磁波的传播行为.一般研究仅从趋肤深度的角度理解趋肤效应.通过分析电磁波经过不同媒质界面时会形成的反射波和透射波,给出了两种媒质中的电磁场表达式及平均能流密度的表达式.根据媒质电导率的不同,推导出相应的平均能流密度的计算公式,从平均能流密度的角度,诠释了趋肤效应的本质.     

电磁波平均能流密度关系的推导

运用电动力学中的Fresnl公式法和数学物理方法中的d′Alembert法,推导出反射波、折射波与入射波的平均能流密度关系.     

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。     

GRIN (Gradient Index)介质中的Maxwell方程组与光线光学

利用坡印廷矢量(Poynting vector)的方向就是光线轨迹曲线的切线方向,推出程函方程(Eikonal equation)的矢量式.经分析发现此式包含了光的粒子性与光的波动性因素,光线的传播规律还受介质折射率函数的制约.再由程函方程进一步推得光线方程,并给出了应用实例.     

倏逝波及其能流密度研究

全反射的倏逝波具有特殊的性质和重要的应用。针对现有能量流动特点研究都略显简单或缺乏系统性的问题,应用电磁场理论,推导了线偏振光全反射时倏逝波的电场强度、磁场强度、能流密度和平均能流密度数学表达式;通过数值计算,分析了倏逝波平均能流密度大小及方向与入射角、入射光矢量方向之间的关系。得出以下主要结论:一般情况下,倏逝波的能量流动不仅被限制在介质分界面处的一个薄层内,平均能流密度的大小与入射角有关,而且平均能流密度的方向与入射面有一定夹角;只有当入射光矢量平行或垂直于入射面时,倏逝波的平均能流密度方向才平行于入射面。     

驻波能量及能流密度局部振荡理论探析

以截面积为S密度ρ为的棒中沿相反方向传播的简谐横波叠加成的驻波为例,论证了驻波能量分布曲线和能流密度曲线都与驻波曲线相似.若将相邻波腹和波节间的各质元称为一段,分析表明,只有同一段中有能量转换和转移,且在半个周期内的能流密度等于零.这说明驻波中无单一方向的能流.     

航空金属套管结构脉冲远场涡流检测机制及探头优化

航空金属套管结构凭借其套管管材可选择性组合的特点,有力提升了航空管道服役过程中的结构安全性与稳定性,因此广泛应用于航空、航天等领域的重要装备中.为进一步保障航空金属套管结构的服役安全,需采用有效的无损定量检测方法定期对其进行检测和损伤评估.围绕不锈钢-碳钢双层航空金属套管的无损定量检测,着力探究脉冲远场涡流检测机制及检测探头优化.通过快速有限元仿真研究,明晰磁场及坡印廷矢量在套管内外空气域中的分布规律、远场区识别手段等,并基于此,深入探索电磁屏蔽结构及其在检测探头优化中的有效性.结合仿真研究,对航空金属套管腐蚀减薄缺陷检测进行了实验探究,通过实验进一步验证所提航空金属套管结构脉冲远场涡流检测的远场区识别方法以及基于电磁屏蔽的探头优化成效.