氢原子中静态电磁场角动量的研究

考察对电磁场角动量的两种定义:用坡印亭矢量定义角动量以及横场定义角动量表述为自旋、轨道角动量之和:和. 两种定义在自由场中虽然积分后结果相同, 但带来了不同的角动量密度, 而在相互作用场中两种定义甚至积分后的结果也不相同. 以氢原子为模型的静态场, 通过推导和数值计算, 确定两种定义带来的角动量差别. 横场定义中电磁场自旋、轨道角动量分量相消, 而对电子自旋没有贡献;而传统坡印亭矢量定义通过数字计算积分得到一个不为零的小量. 揭示两种表述本质上不同, 而横场定义下静态电磁场不提供角动量贡献显得更为合理. 同时引出对在核子内有夸克胶子更强的耦合, 也在更小限度范围内的胶子场角动量的研究, 我们的观测对胶子场在核子自旋上的贡献给了重要的线索.     

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.     

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。     

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.     

相对论粒子四维流矢量

相对论动理学理论的一个重要特征为分布函数的规格化条件是通过粒子四维流矢量确定的,为了建立相对论经典统计力学,分布函数的规格化条件必须明确定义,通过规格化条件讨论,分析了统计分布函数与四维粒子流矢量间的关系。     

平面单元电磁导弹辐射器轴线坡印亭矢量的时间积分随距离衰减的研究

作者给出了平面圆形、方形单元辐射器轴线坡印亭矢量的时间积分随距离衰减的严格数字解的结果 ,讨论了影响辐射器轴线坡印亭矢量时间积分的相关因素 .     

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。     

负折射率介质中能流传输研究

研究了平面电磁波从各向同性且均匀的右手介质(ε(ω)>0,μ(ω)>0)透射到各向同性且均匀色散的左手介质中(ε(ω)<0,μ(ω)<0)的传播规律.通过场和坡印亭矢量的表达式,计算了坡印亭矢量对时间的平均值.从能流的角度,证明了电磁波从右手介质进入左手介质中时电磁波是以负角度折射的,并进一步推算了在Drude介质中的群速度,证实了群速度vg(ω)>0.     

类磁引力与引力坡印亭矢量

与运动电荷产生磁场类似,运动质量也能产生类磁引力场。对于线质量密度为λ长直线质量沿其长度方向以速度U运动时,利用四维矢量变换可得到它产生的类磁引力场,其大小为b=(-G/C~2)(2ГλU/r),其中,Г=1/(1-(U/c)~2)~(1/2) 本文避开四维变换,把引力场同静电场及磁场相对比,从而得出类磁引力和引力坡印亭矢量概念,其结果相同,并以例证说明了类磁引力场中能量守恒问题。     

电磁系统的互能方程

本文推出了两电磁系统的互动率能量方程，将其应用于具体问题时所得结论与有关文献一致。     

通电自感线圈内外的能流

本文探讨通电自感线圈内、外能流的传播情况.当能流输入线圈内时,立即转变为圈内电磁能的增加.圈内电磁能减少时,立即转变为能流的输出.     

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．     

电磁法流动成像测量软场问题研究

电磁法流动成像测量具有“软场”特性,致使管道中央物场测量灵敏度不高。通过研究分析电磁法成像测量软场形成机理及其特征,提出一种改善测量电磁场探测特性的解决方法。实验结果表明,该方法可以有效克服测量过程中软场特性的不利影响,显提高多相流动截面成像的分辨率。     

基于能量流动分析的电磁式馈能型主动悬架控制

针对已开发的电磁式悬架作动器样机进行数学建模,并采用主环/内环分层式结构对其进行主动控制.通过对内环系统的简化分析得到控制电流可实现范围以及不同条件下作动器能量流动状态,并采用模型预测控制方法设计了全主动和半主动2种模式的主环控制器,分别侧重于车辆悬架系统振动抑制和不平路面振动能量回收.在不同路面输入条件下进行仿真对比分析,结果表明,相对于传统被动悬架,电磁式悬架作动器在全主动模式下消耗蓄电池能量,但可以将车辆乘适性提高30%,而在半主动模式下可以回收路面振动能量并将车辆乘适性提高10%.     

电磁场与旋转球的引力场的相互作用能

讨论了电磁场与一个旋转球的引力场的相互作用能。结果表明，电磁场与引力源之间，不仅存在着静态引力势能，而且还存在着与角动量耦合有关的相互作用能；这可能导致可观测的宇宙效应。     

电磁能量、机械能和焦耳热

电磁体系能量守恒定律中的“机械能量”应是带电体动能与焦耳热能之和。本文通过一个置于变化外磁场中带电导体圆筒的例子说明这一点,并且利用欧姆定律和电磁体系角动量守恒验证该结论的正确性。     

运动带电粒子的电磁场及其能量动量守恒

由运动带电粒子的Lienard-Wiechert势导出在真空中以速度v运动的带电粒子的电磁场，证明了匀速运动的带电粒子激发的电磁场在不含电荷的空间满足能量守恒和动量守恒定律的微分形式的要求。