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.     

电磁能量的传输及长直螺线管外的磁场

在静场和恒定场中,能量的传输是由坡印廷矢量决定的。本文讨论了长直导线和长直螺线管的能量传输,并对导线外的电场和螺线管外的磁场做了分析。     

进入耗散介质的平面电磁波——纵椭圆偏振波

本文分析了导电物质和有损介质中电磁波的偏振性质,指出在一般情况下,电场或磁场是处于纵椭圆偏振状态。文章还讨论了这类电磁波的传播速度,电场与磁场之间的相位关系以及坡印亭矢量等问题。     

稳恒电流电能输运问题分析

分析了稳恒电流电能传输的空间局域性,认为稳恒电流也存在着趋肤效应,其机制是电流的磁场力作用产生了霍尔电场,霍尔电场对载流子做功使之在晶格势场中的能态升高,载流子远离了原子实,产生了霍尔电压.霍尔电场与电流磁场构成的玻印亭矢量表示了稳恒电流能量的传输方向,稳恒电流能量是在导体内部传输的.     

一个超级活动区在爆发事件前的感应电场、电流和能流分布

以超级非势活动区NOAA 10486为例,采用局部相关跟踪法,由光球磁场观测资料研究其感应电场、纵向电流和能流(坡印廷矢量),给出大耀斑爆发之前这些量的分布.研究过程采用局部相关跟踪技术法.由分析可见,爆发事件发生前,光球的磁场运动明显地传输了大量非势磁能到高层大气中.     

太阳磁场的电流螺度、感应电场和能流分布研究

太阳光球磁场的动态演化在太阳爆发事件中起着重要作用。电流螺度、感应电场和坡印廷能流是表征磁场非势特性的典型参量。以活动区NOAA10488为例,利用局部相关跟踪方法,依据观测资料计算这3个参量,考察太阳光球磁场运动对于非势磁能的传输、释放作用。分析这个活动区的电流螺度、感应电场以及能流的分布,发现电流螺度和能流的分布情况均与太阳高层大气耀斑爆发密切相关,而感应电场的分布与其爆发的关系尚待进一步研究。     

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 .     

用坡印亭矢量对电机中能量流的分析

近年来,随着电子计算技术的发展,电机内电磁场的研究进入了一个新的阶段。应用电磁场理论对电机运行原理和性能的分析,得到了很大的发展。本文应用电磁场理论,将电机中的坡印亭矢量做了具体的分析,综合有关理论提出自己的体会和意见,并推导出在脉动磁场和旋转磁场两种情况下,磁场能量的表达式。从而得出有关机电能量转换的一些重要概念,希望以此为出发点,使电磁场理论在电机分析中得到更广泛的应用。     

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。     

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。     

复合转子异步电机磁场的三维分析及参数计算

采用定子面电流沿电机轴向分布不变的假设,对复合转子异步电机的磁场进行了二维与三维解析求解,得到了描述电机磁场的各电磁量的解析表达式.基于磁场求解的结果,通过引入坡印亭向量得到了复合转子阻抗等参数的计算公式.样机的实验结果与计算结果相吻合,证明了磁场分析与参数计算的正确性.     

电磁场能量流矢量的分析

电磁场能流矢量的非唯一性,是国内外物理学考长期争论的问题之一。本文对此提出了自己的见解,指出这种分歧的实质性所在。对表示电磁场能流的坡印亭矢量和斯列潘矢量的意义、性质及其区别作了分析比较,指出了坡印亭矢量的应用范围,并由斯列潘矢量导出了与电阻、电容、电感以及辐射电阻等电路参数相对应的电磁场能流矢量模型。     

矩形波导管中的TE_(11)模电磁波及管壁电流

给出矩形波导管中电磁波的电场和磁场各分量表达式,并分析管内传输的电磁波的特性,重点讨论管中仅传输TE_(11)模波的情况.采用数值计算的方式,描绘对应的场结构以及管壁上的面电流、磁场以及电场分布.     

实心转子异步电机的磁场分析及参数计算

实心转子异步电机的转子磁场具有极其复杂的三维分布。本文假定在转子磁场中存在切向、径向、轴向三维磁场矢量位(?),运用解析法联立求解麦克斯韦方程式,得到转子磁场的三维矢量,从理论上证明转子磁场矢量位(?)的径向分量为零。文中通过玻印亭向量计算电机的参数,给出了端部系数的简化公式,可供工程计算参考。     

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.     

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.     

应用玻印亭矢量和乌莫夫矢量分析电机中的机电能量变换过程

本文应用玻印亭矢量和乌莫夫矢量分析了电机中机电能量变换过程的物理实质,并从能流密度通量的角度导出了电机的能量平衡方程,以及有功和无功功率及损耗、电磁力矩的数学表达式。     

可控硅电动机中的附加铜损耗

本文对可控硅电动机中不同形状的电流波形所产生的附加铜损耗,进行了分析计算。文中应用坡印亭矢量,分析了电机槽中电磁场的分布,由槽中功率流导出计算附加铜损耗的一般公式。并以双向可控硅控制的三相异步电机为例,进行了具体计算。     

空心圆导线阻抗的计算

本文根据马克斯威尔方程,应用坡印亭矢量,求出空心圆导线的阻抗,并用计算机算出数值结果,可供工程应用.     

电磁分离铝熔体中夹杂的电磁场数值模拟

根据电磁流体力学(MHD)的基本理论,利用矢量磁位积分,建立了在采用矩形电磁线圈和工频电源的条件下电磁分离铝熔体中夹杂的电磁场数学模型,模拟计算了电磁感应线圈气隙中的磁场分布状态,同时对制做的感应线圈的实际磁场进行了测量·模拟计算磁场的分布状态与实际磁场的测量结果基本一致,都表明在电磁感应线圈气隙中磁场分布均匀,可以进行分离铝熔体中的非金属夹杂