一个静电场问题的数值解

平行板电容器极板间充满两种均匀电介质,介质的分界面为一平面,当分界面与极板平行或垂直时,若忽略边缘效应,介质中的电势是很容易求出来的。但当分界面与极板间成任一角度α(0°<α<90°)时,确难于求出解析解。本文用有限差分法在电子计算机上求此问题的数值解,得到了不同介电常数比K、介质分界面与极板间成不同夹角α(15°≤α≤75°)时     

对匀强电场中置入倾斜无限大均匀介质板静电问题的解法探讨

揭示处理匀强电场中置入倾斜无限大均匀介质板静电问题的不妥，应用匀强电场的点电荷构造法与电介质边界的电像法给出了匀强电场中置入特殊界面电介质静电问题的解法     

对无强电场中置入倾斜无限大均匀介质板静电问题的解法探讨

揭示处理匀强电场中置入倾斜无限大均匀介质板静电问题的不妥,应用均强电场的点电荷构造法与电介质边界的电像法给出了均强电场中置入特殊界面电介质静电问题的解法。     

电位移矢量只与自由电荷分布有关的讨论

基于静电场高斯定理，推出了一个结论．该结论不仅适用于均匀电介质充满电场不为零的空间。而且也适用于电介质不均匀，但电介质的极化率的变化只在平行于电场强度的方向上发生(包括均匀电介质分区充满电场)的情况．通过两个实例，给出了具体的分析和正确的解答．这种方法解决了教学中的难点，具有通用性．     

各向异性电介质无界域泊松方程的定解问题

陈燊年推导出了各向异性电介质静电势泊松方程的δ函数形式,但未将其应用于各向异性电介质无界域泊松方程的定解问题上。文章以求解点电荷在无限大导体平面上方各向异性电介质中激发的电势分布为例,由各向异性电介质静电势泊松方程的δ函数形式出发,应用联合积分变换法求解各向异性电介质无界域泊松方程的定解问题。     

电动力学教学中三个问题的探讨

在讨论两种均匀各向同性介质的无限大平面界面对平面电磁波的反射、折射现象时,我们选取直角坐标系,使xy坐标平面与界面一致,界面法向沿坐标z轴正方向。并且,不失一般性,假设x z平面为入射面。於是边值关系有如下形式:     

分数阶热弹理论下重力对压电介质中波传播的影响

基于分数阶热弹理论,研究了半空间无限大压电介质受周期载荷作用时重力对波传播影响.给出分数阶广义热弹性理论下的控制方程,运用正则模态法对控制方程进行求解,得到了半空间无限大压电介质中的无量纲温度、位移、应力和电位移等物理量的分布规律.重点研究了分数阶参数及重力对各物理量的影响效应.结果表明:半空间无限大压电介质中由于周期...     

分界面为无限大平面介质中像电荷及电势

本讨论了两介质(分界面为无限大平面)的像电荷不同求法，分析了像电荷与所假设空间介质电容率有关。     

不接地导体平面电象法研究

不接地导体平面电象法研究孙景泰，张效轩（西安联合大学物理学系，西安７１００６１；陕西师范大学物理学系，西安７１００６２；第一作者，男，５５岁，副教授）１平面是半径无限大球面的极限研究平面，可由球面问题开始．当半径趋于无限大时，球面趋于平面．因此，研究...     

500kV标准电容器电场优化研究

为了优化高压标准电容器的电场分布,利用面电荷密度计算包含导体和电介质材料的无限大空间电场。假设电极上的自由电荷连续分布,两种介质分界面上存在着连续分布的束缚电荷,以节点的面电荷密度为变量,利用线性插值来表示这些连续分布的电荷,根据边界条件和分界面条件建立联立线性方程组。计算结果表明,通过改变均压环的高度,可以优化电容器外部的电场,使最大场强降低到临界值。     

确定应力边界条件的两种方法

弹性力学问题中，确定应力边界条件有两种方法——比较法和公式法。比较法就是当边界面与坐标轴平行或垂直时，将微元体“移到”边界附近，把应力与边界面上的面力进行比较，从而求出应力边界条件。公式法就是当边界面与坐标轴成一般角度时，先求出边界面的外法线与坐标轴的方向余弦，再代公式。两种方法各有优点，它们是相通的，是特殊与一般、个性与共性的关系。     

基于产状数据的三维岩层分界面模拟

为使三维地质建模摆脱对难以获得、花费高昂且数据量较少的钻孔和剖面数据的依赖,模拟出满足精度要求的三维地质模型,并利用产状数据进行岩层分界面趋势推演,且依此采用普通克里格方法进行空间曲面插值,实现对岩层分界面的三维模拟。实例研究表明,该方法模拟出的岩层分界面精度较高,可为后续基于面的三维地质模型的建立提供可靠依据和有效可行的途径。     

分子动力学与连续介质力学耦合模型的研究及应用

针对两无限大平行平板作相对运动形成的Couette流,采用分子动力学(MD)与连续介质力学(C)的耦合模型揭示了尺度变化对固液界面边界条件的影响.该模型将整个计算域划分成三个子区域,即MD(P)区、C区和MD与C间的重叠区.在重叠区内进行由两类计算方法所获得结果的"信息交换".通过在纳米尺度下将耦合模型与纯MD计算结果的比较,验证了耦合模型的正确性.研究表明,在表观剪切率、固液界面相互作用参数给定条件下,固液界面滑移速度并不随尺度增大而改变,并因此导致实际剪切率更加接近于表观剪切率.     

电介质中两点电荷间的作用力分析

分析了点电荷在无限大均匀电介质中的受力问题,对球形点电荷的受力给出了具体计算公式,对任意形状点电荷的受力也进行了讨论。     

电介质中两点电荷间的作用力分析

分析了点电荷在无限大均匀电介质中的受力问题,对球形点电荷的受力给出了具体计算公式,对任意形状点电荷的受力也进行了讨论。     

平行导电平面上感应电荷的另两种求法

在两块接地的无限大平行导电平面之间放置一个点电荷,求两平面上的感应电荷问题,通常使用电象法,但此法计算复杂,应用数学知识太多,用格林互易定理和极限的办法求解此类问题可大大简化计算过程．     

表面等离子波研究

表面波(SW)是一种沿两媒质之间界面传播的电磁波。1899年A.Sommerfeld最早提出,TM型表面波可沿一根具有有限电导率的无穷长圆柱导线传输。1909年Sommerfeld又用Maxwell方程组处理了非辐射型表面波。表面等离子波(SPW)发生在金属与电介质的界面,自1957年以来为人所知,界面两侧呈消失态。SW与SPW的区别在于,SW发生于两电介质之间,而SPW仅在电介质与导体(例如金属膜)之间的界面上传播。也可认为SPW是SW的一种,它要求界面两边的介电常数一正一负,这可由一边用电介质而另一边用金属来满足。金属中的大量自由电子被当作高密度电子气体,其纵向密度起伏形成SPW可经由金属而传播。SPW的电磁场在界面上最大,在垂直表面的两个方向上指数地减小,这情况与SW相同。本文深入探讨了激励SPW的相关理论和技术。近年来发展了一门新学科——以金属表面衰减全反射为基础的ATR光谱学,它是由体电磁波(VEMW)通过谐振激发造成SPW的技术,其实施是通过Otto方式(棱镜—空气—金属)或Kretschmann方式(棱镜—金属—空气)。在我们的实验中,采用波长632.8nm的H_e-Ne激光器作为光源,在玻璃三棱镜底部镀金膜,用Kretschmann方式激发SPW,并测出其ATR谱。通过计算得出纳米薄膜的厚度,和金的负电介常数。     

平行磁场作用下的低雷诺数平板流研究

用直接数值模拟方法,对平行磁场作用下的不可压缩导电流体在两无限大平行平板内的流动特性进行了研究.磁场的取向可以是侧向的(与主流方向垂直),也可以是流向的(与主流方向平行),主要讨论了后一种情况.流向磁场的主要作用是增强流向上的脉动速度,而抑制侧向和法向的脉动速度及动量传输.当施加的流向磁场强度足够大时,流场从湍流转变为层流,而通过施加背景噪声或脉冲噪声的方法不能使流场重新转变为湍流.     

"串并联"法在计算平行板电容器电容中的应用

对充有非规则电介质平行板电容器的电容计算方法进行了探讨,并用概念图进行了描述.提出采用"串并联"法求解其电容,通过实例介绍了平行板电容器中多种介质交面与平行板平行、垂直、斜交等几种情况下"串并联"法的应用.此方法类似电路中电阻的串并联,简洁、实用.     

等效源法求分层导电媒质中水平直流电偶极子的磁场

为获得水平直流电偶极子在平行分层导电媒质中产生的磁场分布的解析表达式,在镜像法求解其电场分布的基础上,提出等效源产生修正磁位的观点,进而提出磁场求解的等效源法,即场点的矢量磁位等于无限大导电媒质中源的矢量磁位加上等效源的修正磁位.采用该方法求解了3层导电媒质模型下,位于中间层的水平直流电偶极子在全空间的磁场分布,所得表达式被证明是满足场方程及边界条件的,由此说明磁场分布表达式的正确性及推导方法的有效性.该方法有效解决了场域分层且含导电媒质时电偶极子磁场分布不易求解的困难.研究结果为以水平直流电偶极子为基本模拟体的磁场分布的数学模拟、特征分析等应用奠定了理论基础.