交流电路中的能量传输和转化

应用电磁学定律讨论了交流电路的元件-电阻、电感和电容中的能量的情况.指出了电阻能量的消耗来自于电阻外的电磁场,电磁能量的传输与电阻外的能流密度 S有关,电感和电容都不消耗能量,只与外界进行电磁能量的交换,并且与电磁能量的传输无关.从而对交流电路的电磁能量的传输和转化作了比较详细的描述.     

基于MATLAB的波导和谐振腔内能量传输仿真

利用MATLAB软件的图形技术对波导和谐振腔内的时变电磁场的能量传输三维空间分布进行仿真,将抽象的电磁场能量概念形象化、可视化,有利于对电磁波能量传播特性的理解。通过亥姆霍兹方程和导体表面边界条件,求出矩形波导和谐振腔内电磁场分布,然后求出坡印亭矢量分布。在此基础上,利用MATLAB对TE33波模进行仿真,可以清晰看出TE33模在沿波导的横截面只发生电磁能量交换,能量沿轴向方向传输;而在谐振腔中TE33模不仅在沿谐振腔横截面只发生电磁能量交换,在纵向也只有电磁能量相互转换。     

瞬态电磁波在圆波导管口辐射的数值研究

应用电磁场时间域的差分方程,研究瞬态电磁场在圆波导管口的辐射,给出不同场幅包络、不同脉冲宽度情况下电磁能量分布的方向图;还研究了管口不连续性引起电磁能的反射,比较了瞬态场与稳态场的异同,指出数值求解这类问题的局限性,并对一些典型结果作了理论分析。     

高频电磁水处理器处理腔的仿真与设计

处理腔是高频电磁水处理器的重要组成部件,为了确定何种处理腔结构对高频电磁阻垢除垢具有更佳的效果,利用Ansoft Maxwell软件建立了有限元模型,对两种常见的处理腔,即同轴电极式处理腔和缠绕电极式处理腔内的电磁场能量分布进行仿真计算,比较了两种处理腔向水体释放电磁能量的大小以及处理腔内观测点的瞬时能量密度的分布特征。仿真分析表明,当施加相同的激励源并处理相同体积的水时,同轴电极式处理腔内的电磁能量远大于缠绕电极式处理腔;但是同轴电极式处理腔内电磁能量分布不均匀,由阳极向阴极依次递减,而缠绕电极式处理腔内电磁能量分布较为均匀。这些结论对于高频电磁水处理器处理腔的设计具有重要的指导意义。     

交流元件电磁能量传输的研究

本文对电容、自感等交流元件在暂态过程和交流线路中电磁能量的传输过程进行定量的分析和研究，以验证能流密度矢量所揭示的电磁能量在场中传输的本质．     

坡印亭定理在稳恒电路中的应用

本文从电磁场理论出发,对稳恒电路中电磁能量的传输方式及转换规律,进行了较为深入和系统的讨论。     

从电磁能量的传输看导体中的“导”字之含义

通过对全电路电磁能量传输的讨论，说明了导体中的导字不仅具有传导电流的含义，而且还有引导电磁能量到指定地点的含义．     

稳恒电流的导体中能量传输问题

本文首先定性地分析了稳恒电流通过导体时产生的电场和磁场,以图形方式展示了电路中能量传输的图景.第二部分又定量的分析了稳恒电磁场在真空中的能量分布和传播问题.由此懂得了不是电源直接作用于用电设备为人类服务,而是通过电磁场的能量传输才起作用的.     

用于骨肿瘤微波热疗的单探头设计

采用有限元数值分析方法，在2．45GHz频率下，针砖临床骨肿瘤微波热疗模型，对目前临床使用的简单同轴探头和改进的缝隙同轴探头在骨组织中产生的电磁场分布及单位质量电磁能量吸收率进行了模拟计算，并进行了简单的实验验证．结果显示：简单同轴探头产生的电磁场能量主要分布在治疗区域外，在治疗组织中分布不均，且对正常组织损伤严重；改进的缝隙探头能较好地把能量传输到组织内部，集中在探头缝隙附近，可通过改变缝隙位置实现对包括顶端组织在内的不同部位的治疗，提高了治疗效率，缩短了时间，减少了对正常组织的损伤及对环境的电磁污染．体外实验结果与模拟结果相吻合，该结果为微波骨肿瘤临床治疗中探头的选择提供了理论依据．     

900M RFID在玩具制造业中的应用

RFID是依靠电磁能量传送的射频识别技术,可被广泛应用.电磁能量能穿透特定货物来阅读远距离的不可见物品,从而识别物品的代码及相关信息.900MHz的射频识别系统传输距离远,适合于玩具制造业的应用.     

工业规模电渣重熔过程电磁场的数值模拟

建立了考虑集肤效应的工业规模电渣重熔过程电磁场数学模型,利用FLUENT对磁场强度实部和虚部的传输方程进行求解.分析了工频下电渣重熔过程电磁场的分布特征,并研究了电流频率和电极插入深度对电磁场的影响规律.结果表明:电流频率从0.5 Hz增加到60 Hz时,电极表面的电流密度从91 378 A/m~2增大到190 746 A/m~2;增大电流频率使磁场强度分布主要集中在电极和铸锭表面区域,渣金界面的洛伦兹力方向也会发生改变;在同功率条件下,增加电极的插入深度使远离电极端部的渣池区域中焦耳热密度增大,而电极端部附近渣池的焦耳热密度减小.     

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。     

煤矿高压供电线路的线损补偿技术分析

随着我国经济的快速发展,煤矿对电的需求量越来越大,然而,各煤矿企业的高压输供电的电磁能量转换和电能传送往往是都是通过电流实现的,电流通过导线或电气设备时由于电阻的作用将会产生电能的损耗。线损指的是电能在传输过程中所产生的无功、有功电能和电压损失,线损管理不断受到人们的重视。本文主要探究分析我国煤炭企业供电网络负荷情况,从中找出造成煤矿110kV供电网线损的各种因素,并提出相应的线损补偿技术措施。     

超宽带电磁脉冲辐射传播特性研究

研究在圆盘辐射器条件下,对两种经归一化处理后的典型脉冲,根据电磁场理论,给出它们轴线能量传播特性的解析计算公式与数值模拟结果,并给出其中矩形脉冲的超宽带电磁能量传播趋势的三维模拟.模拟结果证明,超宽带电磁脉冲能量在不同传播区段表现出不衰减、慢衰减等特征.     

用δ函数研究电磁场的粒子性

本文以δ函数给出粒子轨道,从粒子的位置出发,应用牛顿定律,推导出保守系统的基本运动方程,进一步讨论电磁场的能量与动量。对比两种方程的结果,说明电磁能是电荷粒子之间的相互作用势能,从而阐明电磁场具有粒子性。     

屏蔽体内部电磁场分布特性分析

通过孔洞、缝隙耦合进入屏蔽体内部的电磁波经过与腔室内表面的多次反射、折射,形成了复杂的电磁环境,在电磁波叠加作用下可能会形成一些电场强度或磁场强度较强的关键点,进而对该位置处的电子元器件造成电磁损伤。通过建立开缝屏蔽壳体的电磁模型,计算在不同入射方向和极化方式条件下耦合进入屏蔽体内部的电磁场,分析关键点的分布规律,进而提出敏感电子元器件的位置摆放原则,通过避开谐振位置的方式减少元器件的电磁能量耦合,增强屏蔽体的电磁防护能力。     

外加电磁场作用下铸锭冒口凝固过程数值模拟研究

为了强化铸锭冒口补缩效果,在冒口区域外加电磁场,在电磁场作用下控制冒口凝固过程.通过ANSYS模拟计算外加电流强度、频率等对铸锭冒口凝固过程中电磁场与温度场分布影响规律.结果表明:感生焦耳热可有效补偿冒口热量损失,改善温度场分布,随着电流强度和电源频率的增加,冒口温度场分布越均匀,电流I=1000 A,频率f=2200...     

用玻印廷矢量解析稳恒电路中的能量传输问题

本文利用玻印廷矢量Ｓ＝Ｅ×Ｈ，即用电磁场中能流密度矢量分析稳恒电路中能量传输过程，较清晰地给出稳恒电路中能量传输的物理图象，从而得出稳恒电路中能量不是通过电流沿导线内部从电源传给负载的，而是通过空间的电磁场，从导线侧面输入的。     

MoM-PO混合方法在电磁辐射中的应用

为了克服传统电磁场仿真方法不能有效解决某些特殊结构电磁辐射问题的弊端,充分借鉴矩量法(Method of Moment, MoM)和物理光学法(PO)各自的优点,提出一种MoM-PO混合方法.MoM-PO混合方法将天线划分为2个区域,并将2个区域用三角面元剖分,并在2个区域采用相同的屋顶基函数(RWG)来表征各自的表面电流,保证了2个区域边界上的电流连续性.分别在2个区域上应用MoM和PO,得到离散的矩阵方程,求解后即得电流分布.经数值算例验证,MoM-PO混合方法较传统的高频法,精度大大提高,与矩量法相比又在很大程度上减少了计算量,缩短了计算时间,是一种有效的电磁场计算方法.     

左手物质中的电磁能量密度

本文导出了左手物质中平均电磁能量的普遍表达形式,并由此计算出左手物质中电磁能量的传播速度。