带有轴向金属电极的烟火电流发生器放电性能研究

随着烟火学研究的进步,烟火器材的发展也进入了新的领域,烟火电流发生器是一种将烟火装置的化学能转变为电能的新型烟火器材.本文介绍了装药为碳化锆和硝酸钠的带有铜轴向电极的烟火电流发生器放电性能实验,测试了输出电压随时间的变化情况.通过对实验现象和所记录数据的分析,得到了药柱直径、氧化剂硝酸钠含量等因素对烟火电流发生器放电性能的影响规律.从理论上阐述了烟火药剂燃烧产生电效应的电化学理论基础,在此基础上对烟火药剂燃烧时产生电效应的机制进行了初步的分析.烟火电流发生器电动势值为累积大小,其形成过程是燃烧的烟火装药冷却阶段不同区域的各个电流形成过程的累加,烟火药剂燃烧产生电动势的规律符合熔盐电化学原理.     

离(分)相封闭母线导体横向运动引起的电动力

离相封闭母线的导体在短路过程中作横向运动时在铝外壳上引起涡流,这项涡流与导体电流相作用而产生电动力.本文对此作了分析和推导,并指出这种作用于导体上的“运动电动力”除了过去已为人们熟知的回心力那一部分外,还包括另一部分即阻尼力.前者是由于导体磁埸在外壳上的感生电动势而产生,与导体负位移成正比;后者则是由于导体磁埸对外壳的切割电动势而产生,与导体速度的负数成正比.二者都有利于减轻短路时的母线应力.     

磁通按指数函数规律变化时铁芯的涡流损耗

本文从理论上分析铁芯磁通随时间按指数函数规律变化而引起的涡流损耗,导出计算涡流损耗的公式,并讨论激磁电流的大小及其变化速率对涡流损耗的影响.     

粗糙面及其上方任意形状截面导体目标的瞬态散射

利用时域积分方程研究了一维导体粗糙面及其上方任意形状截面二维导体目标的复合脉冲散射．在给出时域电场积分方程的基础上推导了显式及隐式MOT步进方程,计算了Gauss脉冲波照射下粗糙面加目标时中心点的电流及电场远场随时间的响应,并将计算结果与频域矩量法结合离散Fourier逆变换（MOM-IDFT）进行了对比,验证了所得方法的有效性．最后详细讨论了电流及电场远场时间响应随目标尺寸大小、距离粗糙面高度及入射角的变化情形．     

爆炸冲击去磁脉冲发生器的磁电转换理论计算

为提高爆炸冲击去磁脉冲发生器的输出功率及磁电转换效率,建立了发生器磁电转换过程的理论计算模型,分析了不同冲击条件及磁体性能对发生器输出功率的影响. 模型从经典电磁场理论出发,推导了感生电动势随时间变化的动态函数,获得了负载端输出电流及电压的理论计算方法. 计算表明,发生器的感生电动势大小取决于磁体内的冲击波传播速度、磁体的剩余磁感应强度、磁体的内禀矫顽力、磁体半径以及线圈匝数,磁体的长度会影响感生电动势的脉宽. 采用炸药平面波冲击加载钕铁硼永磁体的方法,进行了爆炸冲击去磁脉冲放电实验,测量了输出电压及电流曲线,计算的发生器输出电流与实验得到的结果较一致.     

非闭合电路产生感生电流问题浅析

在含有电容器的非闭合电路中，如果穿过电路的磁通量随时间非均匀变化，电路中所产生的感生电动势将不断增大，形成对电容器充电的电流，这个电流就是电磁感应现象产生的感生电流，文章通过实例分析这一物理问题。     

确定想象闭合回路的原则——借法拉第定律和楞次定律求断路导体中感应电动势的方法

法拉第电磁感应定律和楞次定律是确定闭合导体回路中，由于磁场变化时感应电动势的大小和方向的两个定律。在借助它们确定非闭合（断路）导体中感应电动势的大小和方向时，通常是采取把断路用虚线连接，构成为一个想像回路的方法。由于想像回路不像闭合导体回路那样、一经确定就是唯一的，而是有任意个可供选择的。对于不同的想像回路，可能会得出不同的结果。通过对实例的分析，讨论动生电动势和感生电动势的两种情形，从而分别给出确定这两种情形想象回路的原则。     

LiNbO3:Fe晶体中两光束非同时打开对耦合过程的影响

采用非同时打开的信号光和抽运光在光折变材料LiNbO3:Fe晶体中进行耦合,研究两波耦合增益随时间变化的规律.结果表明:光扇效应对LiNbO3:Fe晶体两波耦合动态过程有显著影响.当入射光光强小于光扇效应的阈值时,信号光和抽运光不同时打开的条件下,两光束耦合过程中,能量增益G随辐照时间变化的曲线与两束光同时打开时基本相同;当入射光强大于光扇效应的阈值时,信号光和抽运光打开的顺序和时间间隔Δt不同时,光束耦合能量增益G随时间变化不同.由于光扇效应对抽运光的能量散耗,最大能量增益G的值随着Δt的增大而减小,而且G达到最大值所用时间随着Δt的增大而延长.     

6.2EF型自感现象演示实验仪的设计原理和特点

本文分析了自感暂态过程中自感电动势及电流的变化情况.指出了传统的自感现象演示仪的缺点.利用灵敏度比小电珠高得多的发光二极管代替小电珠,加上其他部件,制成了6.2EF型自感现象演示仪.利用它,可正确地、方便地演示自感电动势及电流的大小、方向,也可演示暂态过程中磁场的变化.     

三维目标表面缝隙的宽带电磁散射特性研究

在常规目标的各种电磁散射源中,缝隙属于弱散射源.但对于隐身目标,缝隙的影响就不可忽略.为分析缝隙对目标电磁散射特性的影响,在三维理想导体表面上排布不同形状及数量的缝隙,采用矩量法结合RWG基函数,分析导体表面的电流分布,并计算其宽带雷达散射截面(RCS).对一系列雷达散射截面的分析,得到缝隙电磁散射特性随缝隙数量、形状、间距变化的规律.     

Li2CO3在KCl-LiCl熔体中的电化学行为

采用连续脉冲-示波器法和电位扫描法研究了Li2CO3在KCl LiCl熔体中的电化学行为·发现在负于氯离子析出电位前有一氧化电流峰,这一结果被连续脉冲-示波器法所证实,是添加Li2CO3引起的O2-离子放电生成CO2的电流峰·在KCl LiCl体系中,反电动势随着电流密度的增加而增加,但添加Li2CO3后,在同样的电流密度下反电动势则明显降低·以Li2CO3代替LiCl作为电解生产金属锂的原料,不但减少了环境污染,而且降低了锂的生产成本,是电解锂的发展方向·     

熔盐电解法生产Al-Sc合金

在讨论铝钪合金各种生产方法的基础上 ,研究了熔盐电解法生产Al Sc合金的工艺条件·结果发现 ,随着电流密度的增加 ,合金中钪的质量分数逐渐增加 ,最高可达 1 5 % ;但随分子比的升高 ,Sc的质量分数却有所下降·当通过的电流一定时 ,随着电解过程的延长 ,槽电压和反电动势逐渐升高     

导电体内部裂纹止裂新法的实验研究

介绍了导电体内部裂纹止裂的一种新实验方法。实验结果表明：利用电磁热效应对导体内部裂纹进行止裂不但是可行的,而且具有保持外力作用不变、方法简便、收效迅速、提高韧性等优点。其原理是在向导体通入脉冲电流的瞬间,裂纹尖端处的温度急剧升高,使材料熔化形成焊口同时在周围产生足够大的热压应力,破坏了干线裂纹源的形成,遏制了裂纹的扩展。     

内设防雷引下线风力机雷击暂态特性分析

风力机塔筒内部增设引下线提供了一条新的防雷思路,但需要详细分析引下线泄流过程对塔筒内部电气线缆电磁干扰影响。通过EMTP软件搭建风力机叶片、塔筒和接地系统模型,分析引下线与塔筒分流情况,考虑引下线与内部电气线缆电磁耦合作用,计算不同高度处引下线与电缆线间电位差及平均电场强度。讨论引下线与电缆线安全距离及其受雷电流波头时间和土壤电阻率影响。研究结果表明:增设内部引下线后,绝大部分雷电流经由引下线泄散入地;引下线与电缆线间电位差可达MV级别,二者间平均电场强度极易击穿周围空气,发生侧向闪络;但引下线与电缆线间电位差随着塔筒高度的降低发生极性反转,平均电场强度也呈现出先降低后增加的变化趋势。缩短引下线与塔筒间等电位连接间距能够降低引下线和电缆线间电位差与平均电场强度。引下线与电缆线间的安全距离随着雷电流波头时间的缩短和雷电流幅值的增加而增大,随着土壤电阻率的降低而减小。增设内部引下线需要合理设置其与塔筒等电位连接间距和与内部电缆线安全距离。     

恒定电流密度分布与霍耳电场

研究了恒定电流场中电流密度沿导体径向的分布和霍耳电场产生的机理及作用,结果表明,沿径向载流子密度增大、载流子定向运动速度增大,载流子在晶格势场中的能态逐步升高;无论在载流的导体内还是在处于超导载流态的超导体内都存在着径向的霍耳电场;霍耳电场的存在是载流子力学平衡的必备条件,霍耳电场关于径向的线积分是载流子在晶格势场中能量增量的量度.霍耳电场与电流磁场的坡印亭矢量表示了电流能量的传输方向,同时证明了焦耳热来源于载流子在晶格势场中的能态变化——从高能态向低能态跃迁,它可以用导体内的轴向电场和电流磁场的坡印亭矢量来表示,导体外表面附近的电场来源于载流子的运动状态变化,而不是直接来自于电源.用处于载流超导态的超导体不存在轴向电场的事实,说明了载流导体内的轴向电场并不是稳定分布的电荷产生的.     

Numerical analysis on the current-sharing temperature of LTS/HTS hybrid conductor

The research of LTS/HTS hybrid conductor is a more recent topic in superconducting domain,and the current-sharing temperature is a key parameter to identify the characteristic of superconducting material.In this paper,based on the power-law model,the current-sharing temperatures for LTS and HTS were calculated respectively,and the calculated results have a good agreement with the existing equation results.The current-sharing temperature of a LTS/HTS hybrid superconducting conductor was numerically calculated.The calculated result of hybrid conductor shows that its current-sharing temperature can increase at least 0.2 K compared with typical LTS conductor with the same normalized transport current,so that the stability of this hybrid conductor is better than typical LTS supercondutor.It indicates that this LTS/HTS hybrid conductor as the substitutes of low-temperature superconductor,will have a wide application prospect and talent commercial value.     

对孤立椭球导体面电荷密度与表层曲率之间关系的研究

对于孤立椭球导体,即处于静电平衡作用下,而椭球导体面上电荷密度的分布规律在理论分析上一直都是一个比较复杂的静电学问题,人们普遍认为,孤立的椭球导体面上的电荷密度上的电荷密度随着表面曲率半径的增大而增大,而确定的比例关系一直没有定量得出.本文将通过理论计算得出导体表面曲率与电荷密度之间的定量关系.首先,用平面曲率来表示曲面的曲率,其次,计算正圆柱面、旋转双曲面和旋转抛物面的曲率.最后确定带电孤立椭球面电荷密度与表层曲率关系,认为对于一般的孤立椭球导体,面电荷密度与表层曲率的1/4次方成正比,这表明了电荷大的地方电荷密度也大,同时电荷密度不仅与H存在一定的比例关系,而且还和导体的空间角度存在一定的关系,即不同的空间角度对应着不同的面电荷密度值.     

基于组合插件板技术的实验室改造方案及实现

分析了电工电子实验室现状,对电工电子实验室实验插件板、实验元件插件盒、实验导线和实验器材盒进行了设计改造;介绍了技术改造后可操作的常规实验项目和综合实训项目;最后对改造方案进行了综合测试,实验效果良好。     

磁力做功问题的研究

磁场对运动电荷作用的洛仑兹力不做功。载流导体在磁场中移功时.安培力对它作功。安培力的实质是洛仑兹力.当安培力作为洛仑兹力的一个分力做正功时.必然有另一个分力做等值的负功.结论是总洛仑兹力永远不做功。     

熔盐电解法连续生产铝锂中间合金

在LiCl-LiF体系的电解槽中,以石墨作为阳极,铝液作为阴极,分别以LiCl和Li2CO3为原料连续电解生产铝锂中间合金,采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的工艺参数,重点研究了反电动势、电流效率及合金浓度的变化.结果表明,反电动势随电流密度增加而逐渐增大;加入质量分数2%的Li2CO3可使反电动势降低0.8 V,通过控制电位法测得加料周期为30~40 min;电解LiCl的电流效率高于电解Li2CO3,最高电流效率可达66.1%;最终在680℃,300 A电流条件下,连续电解48 h,出炉10次,共制得了平均锂质量分数为6.73%的铝锂合金16 kg.