《大学物理》电磁学教学中类比法的应用

类比法是物理教学中一种行之有效的方法．《大学物理》电磁学内容中电场和磁场在知识结构、概念理解、定理推导、解题方法应用等具有相同之处，通过类比可利用较为熟悉的电场知识，去启发学生掌握较难学的磁场知识，大大提高了课堂教学效率．     

嵌埋式偏振光纤传感器用于电流变材料可控结构的振动测试

电流变材料结构的动态特性随外加电场而改变，使之成为重要可控结构．本文研究了嵌埋式偏振光纤传感器在该类结构振动测试中的应用．讨论了有关问题并观察到了结构自然频率及模态振幅衰减随外加电场的改变．实验证明，该方法具有抗电磁干扰，不接近结构表面等优点．     

真空断路器灭弧室电场计算机仿真数值分析

介绍了VSm型真空断路器灭弧室内用ANSYS计算电场及电位的方法，并用ANSYS求解和分析了不同边界条件对灭弧室内电场及电位的影响，为真空灭弧室内的任意点电场及电位进行精确的定量计算与分析提供了依据．     

圆形贫化电炉熔池内电场和温度场的数值计算

从麦克斯韦方程组出发推导了圆形三电极贫化电炉熔池内电传导方程，提出了炉渣湍流导热系数概念和估算方法．运用这一方法可大大简化温度场的计算过程．作者还研制出圆柱坐标系下电炉熔池内电场、温度场解析程序，可迅速解出炉内电场、温度场的分布     

耦合双量子阱间的隧穿时间

通过研究在外电场驱动下的双量子阱系统中电子的动力学行为，利用微扰理论得到了两个量子阱间的相干隧穿时间及电子局域化条件，并用数值演化方法验证了上述理论结果的正确性．这一方法可以推广到多模电场作用下的系统．     

利用对比法和积分法求面对称电流的感电场

利用感生电场和电流的磁场相类比的方法和传统的感生电场场强积分法，求解了两无限大的、通有反向变化电流的平行平面之间的磁场所产生的感生电场，比较两种方法可以看出，一定条件下用类比方法简捷有效．     

电场调制下水溶液近区拉曼光谱研究

电场处理水已广泛应用于生产实践中．影响电场处理水研究的一个重要因素是难以观察处理后的细微变化．笔者通过实验表明，观察水及水溶液近区拉曼光谱的变化，是一种有效的研究方法．     

两步离子交换中辅助电场的研究

分析了两步离子交换工艺中辅助电场的作用及辅助电场的施加方法．发现选择铂金作为金属引导电极,可防止漏电流的产生和减少电极损耗．设计制作了一套真空吸附装置,用该装置研究了有辅助电场情况下的离子交换．结果表明,辅助电场对样品性能的影响很大,利用辅助电场,可以使交换速度提高．     

一种新型PNP晶体管的数值分析

从基本半导体方程出发，用数值模拟方法得到了一种新型晶体管内部的电场分布，载流子浓度分布和输出特性．晶体管的有效基区宽度约为50nm．证明了这种晶体管有效基区中的电场是载流子输运的主要机制，它的输出特性与MOS场效应管的输出特性相似．这种晶体管有望用作数字电路中的高速器件．     

微波促进陶瓷烧结的微观机制

微波能促进陶瓷的烧结，已是不争的事实，但对如何促进的微观机制的理解很不一致，本文从微波电场使带电缺陷，如空位间隙离子，产生定向移动的角度．分析了微波对扩散的促进作用，进而指出在微波烧结中，相对于常规烧结，微波只是促进了平行于电场方向的致密化，在宏观上对于电场方向不随时间转向的偏振电磁波，应能观察到平行电场方向的收缩率大于垂直于电场方向的收缩率．     

多股传输电缆的数值模拟

采用线单元的边界元方法研究了五股传输电缆线的电位问题，得到了五股传输电缆线的电位场的分布规律，并且绘制了电位场的等位线图和立体图，计算结果表明，用线单元边界元法处理此类问题方便、快捷、精度高。     

基于ANSYS的2根拉索平行钢丝接触问题有限元分析

由于2根钢丝接触问题可以作为整个拉索断面平行钢丝间接触问题的简化,故在用ANSYS有限元方法分析整个拉索断面平行钢丝排列模型的接触问题之前,运用经典理论解和ANSYS有限元方法对2根拉索平行钢丝间接触问题进行了较为详尽的分析,确定出了两根钢丝间的接触宽度、在接触面上产生的最大接触应力及分布等主要参数.同时,将2种分析方法得出的结果进行了对比,表明用ANSYS有限元方法求解接触问题是可行的,其求解的准确性和精度能够满足要求.     

地上绝缘导线电磁问题分析

提出一个快速有效的联合模型用于地上绝缘导线的电磁问题分析．耗损土壤的影响用镜像模型表示；导线绝缘层等效为极化电荷．在应用矩量法建立地上绝缘导线感应电流的计算模型之后，进一步推导了导线周围近场的计算公式．经过合理的简化，矩量法矩阵元素可以表示为代数解析式，从而大大提高了模型的计算速度．最后，应用严格模型结果及实验结果对本文方法的有效精确性进行了验证，并将该方法用于实际问题的分析研究．     

桥梁主缆断丝漏磁检测系统研制

主缆作为桥梁的重要承力构件,长期服役后会出现内部钢丝断裂等问题,需要进行定期检测。为了解决桥梁主缆直径大、主缆钢丝与缠丝正交布置引起的漏磁检测难题,本文首先通过有限元仿真方法研究主缆漏磁检测的可行性,并基于仿真结果,采用模块化设计思路,研制出桥梁主缆断丝漏磁检测系统,包括驱动、传感、信号处理、WIFI通信等模块。最后开展主缆检测实验研究,实验结果表明：该系统能够检测出主缆试件表层钢丝中的3根与5根断丝缺陷,与仿真结果相符;爬行稳定且信号平稳。本研究工作将为桥梁缆索检测提供一种新手段。     

超高压架空输电线的工频电场及其影响(一)

为了分析进入城镇的超高压架空输电线路对周围环境的影响,基于模拟电荷法,建立了超高压架空输电线路(带避雷线)的工频电场数学模型.以单回三相输电线路为例,介绍了超高压架空输电线路下方电场强度的计算方法.重点分析了单回、多回线路在不同的排列方式、相序布置及高度下,对超高压架空输电线路工频电场分布的影响;结合环境评估标准,探讨了如何布置线路有效地减小电场.最后从环境保护的角度,总结了减小超高压架空输电线路对所穿越地区影响的方法及措施.     

稀磁半导体/半导体量子线中的散粒噪声

采用散射矩阵方法研究在电场、磁场作用下稀磁半导体/半导体量子线结构中自旋依赖的散粒噪声性质,揭示其中自旋噪声同外磁场、偏压、温度和体系的几何参数之间的依赖关系.研究发现,稀磁半导体/半导体量子线的噪声谱密度随外磁场的增加而显著减小.自旋向下电子的热噪声随温度变化近似线性增大,而自旋向上电子的热噪声随温度变化而呈现出振荡现象.自旋向下电子的散粒噪声谱,零温时随偏压变化而线性增加,而在低温时随偏压变化在小范围内呈现出振荡现象.     

冷缩式电缆中间接头附件参数的有限元法优化

为了研究冷缩式电缆中间接头的电场分布并对其结构参数进行优化,首先,建立电缆中间接头的有限元仿真模型;然后,利用该模型对中间接头的结构参数配合进行分析;最后,根据分析结果制作一个10 kV冷缩式电缆中间接头,并对该样本开展局部放电和耐压试验.仿真与试验结果表明:通过合理优化应力锥和屏蔽管的结构参数,当应力锥的轴向长度、端部曲率半径及厚度分别为65,25和2.5 mm,屏蔽管长度和端口形状的分别为170 mm和90°,应力锥与屏蔽管之间的距离为60 mm,中间接头本体长度为420 mm时,样品的最大场强和最大切向场强小于30 kV·cm^-1(空气击穿场强)且其交界面上的电场分布较为均匀;其可通过局放与耐压试验,满足设计要求,为10 kV冷缩中间接头的合理设计提供理论依据.     

脉冲大电流应用电缆的设计

为研究脉冲大电流应用所使用的电缆,优化设计其结构并选择绝缘层材料。首先针对同轴结构电缆,分析了半导电层对电缆绝缘层电场的影响。然后在绝热条件下,计算了不同导体截面积电缆的温度,并通过试验计算了硅橡胶和不同氟橡胶材料热导率随温度的变化规律。在对计算结果进行分析比较的基础上,确定选择内、外导体截面相同且没有半导电层的同轴电缆结构,以及F0-2706型氟橡胶材料作为绝缘层。最后,通过有限元Comsol软件仿真计算了氟橡胶绝缘电缆的温升,针对连续通过脉冲大电流时电缆温升过高的问题,提出了采用水冷方式降低电缆温升的方法。仿真结果表明:通过水冷方式降低电缆温升,冷却效果明显,可以在一定程度内满足工程应用需求。     

电场对抛物量子线中强耦合极化子性质的影响

采用线性组合算符法和变分法研究了电场对抛物量子线中强耦合极化子性质的影响，在考虑电子与LO声子相互作用和加电场的情况下，计算了抛物量子线中强耦合极化子的基态能量．数值计算结果表明：抛物量子线中强耦合极化子的基态能量Eo随约束强度ω0的增强而增大，而随电场强度F和量子线长Z的增大而单调减小．     

10 kV XLPE电力电缆稳态温度场和额定载流量的计算

目的电力电缆的载流量的确定受几种因素的影响,其中包括电缆结构、敷设条件和周围环境,电力电缆温度场和载流量计算对于在保证电缆线路运行可靠性和使用寿命的条件下,充分发挥电缆的输送能力、提高其经济性具有重要的意义。方法针对排管敷设方式的10 kV三芯交联聚乙烯(XLPE)电力电缆,以IEC60287标准算法为依据,采用热路解析法对其在稳态运行条件下的温度场和载流量进行了计算研究。结果电缆载流量随着电缆敷设根数的增加而明显下降,受周围环境影响较大。结论计算结果有助于运行中电缆载流量的评估和新敷设电缆线路的设计。