平面静电场拉普拉斯方程的简捷解及其应用

介绍用复杂函数法求解平面静电场的一种简捷方式的几个简单且实用的例子。     

利用ANSYS求解静态电磁场

本文介绍了利用大型有限元软件ANSYS分析和求解静态电磁场边值问题的基本方法 ,并把所得计算结果与解析解进行对比 ,验证了该方法的正确性     

静电场中无限长均匀双层圆柱体的拉普拉斯方程解及其在纳米光学中的应用

应用拉普拉斯方程求解静电场中无限长均匀双层圆柱体的电势及电场,并基于散射理论获得该结构颗粒的光学散射、吸收及消光系数.进一步计算了金纳米管的远场光谱和近场分布,其结果与经典的Mie散射理论计算结果完全一致.因此,该理论结果可以很好的被应用于纳米光学研究.     

Mathematica在镜像法求解静电场边值问题中的应用

研究了静电场中不同边界条件下(球面、柱面或无限大平面)的边值问题.首先借助Mathematica软件对求得的复杂的数学结果进行分析和数值模拟,然后绘制出其等势线和电场线图,实现静电场边值问题的场分布的可视化,进一步帮助学生直观的看清不同边界条件下场分布的特点,最后通过可视化的结果加深对镜像法求解静电场边值问题的理解.     

分离圆柱面与偏心圆柱面静电场问题的镜象解

基于静电场的叠加原理和唯一性定理,用镜象法求解由两圆柱导体所组成的分离圆柱面与偏心圆柱面静电场边值问题,推导出分离圆柱面与偏心圆柱面静电场边值问题的解析解。     

高斯定理在静电场中的应用问题

探讨了针对应用静电场高斯定理求解场强的一般条件、存在的误区以及对求解范围的扩展等问题,总结出高斯定理在静电场中应用的方法.     

应用逆向转换法解物理问题

逆向过程处理（逆向思维法）是把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法,如把物体的加速运动看成反向的减速运动,物体的减速运动看成反向的加速运动的处理,该方法一般用在末状态已知的情况,特别是末速度为零的情况,若用常规解法,未知量多,列出的方程多,解的过程繁锁,巧用逆过程,恰好转化为熟悉的初速度为零的匀加速直线运动的各量的比例关系。     

高阶CIP数值方法及其在相关物理问题中的应用

利用函数的高阶空间导数值构建其高次插值,得到高阶CIP(Constrained Interpolation Profile)数值算法,并在此基础上模拟研究等离子体物理中著名的伏拉索夫-泊松(Vlasov-Poisson)方程相关物理问题.高阶CIP数值方法具有更高数值精度,从而可以在同等精度的情况下减少计算格点数,加速数值计算速度.     

补偿法在模拟测静电场中的应用

介绍两种利用补偿原理模拟测静电场的方法，消除了由于引入电压表而导致的系统误差。     

方向微商在静电学中的应用

普通物理教学中，必须借助于电偶极子的物理模型，才能对电介质极化现象以及由此产生的静电场进行讨论，但是，一般教材中大多只求出偶极子中垂线和延长线上的场；对空间任意点的场，由于推导太繁而不予给出。另外，一个均匀介质球在电场中被均匀极化后，球内任意点的场往往通过求解拉普拉斯方程的边值问题来解决，     

谈“电场力做功”在静电场教学中的重要意义

从做功和能量的观点出发,研究静电场的性质是一种重要的方法.电场力做功的数学表达式WAB=qUAB(A表示起点,B表示终点),在静电场的教学中具有十分重要的意义.     

弹性矩形板方程在非线性边界条件下整体解的存在唯一性

考虑了在非线性边界条件下的弹性矩形板方程.利用Galerkin方法,首先证明了该方程在非线性边界(a)及初值w⁰∈W,w¹∈W的条件下初边值问题存在唯一整体弱解w(t).其次证明了该方程在非线性边界(b)及初值w⁰∈W₁,w¹∈W₁的条件 关键词： 弹性矩形板方程 非线性边界条件 初边值问题 整体解     

基于origin软件在静电场数据处理中的应用

传统是采用导电纸来描绘静电场,但描绘的过程中存在不利因素。为提高描绘的精确度,采用不同浓度NaCl溶液,比较不同浓度的导电质液体对静电场描绘的影响。同时利用origin软件对数据处理,探讨溶液浓度对平均精确度的影响。研究表明当NaCl溶液浓度为9%时,平均精确度最大,且origin软件处理数据更简洁和精确。     

在解决物理问题过程中培养学生“去理想化”思维习惯——以一个有趣的静电场问题为例

物理教学离不开理想化模型的建构,简化的理想模型能够帮助中学生在现有知识层面的基础上,更好地理解相关知识并解决问题.但是在实际物理问题中,如果不充分考虑理想化条件,学生在解决问题时就容易产生认知矛盾,不知所措.以一个有趣的静电场问题为例,揭示理想化模型的局限性,强调"去理想化"思维习惯的重要性.探讨分析了教师如何帮助学生打破思维定势,让其对已掌握的物理知识活学活用,培养学生严谨的科学思维.     

高压静电场在酿造品生产中的应用

 酒、醋和酱油是人们喜爱的三种酿造品．在他们的色、香、味形成的过程中,要经历一系列复杂的物理和生物化学的变化．实验研究表明,高压静电场可以加速他们的物理变化,还可以对有关的生物化学反应起到催化作用．在酒和食醋生产中,刚蒸馏出的新酒或新醋,往往都具有暴辣、冲鼻、刺激性大等特点,同时带有杂味．要酿出酯香、优雅、协调和绵软的酒和食醋,生产工艺中都规定了一定时间的陈酿贮存期．对酒来讲,陈酿期少则半年、一年,多则数十年．对食醋来讲,也需要一到六个月的陈酿贮存期．因此生产厂家必须备有大的贮存库和容器．资金不能周转．     

单元教学设计过程中的“教学问题链”设计——以上海科学技术出版社《物理·必修》(第三册)静电场单元为例

根据教育部颁布的《普通高中物理课程标准(2017年版)》,在上海市物理教育教学基地(上海高校“立德树人”人文社会科学重点研究基地)的大力支持下,由上海市教育委员会组织编写的上海高中物理非统编教材进行了正式使用前的试教试用活动,此教材是在上海高中物理“二期课改”教材的基础上全面改写而成的.单元教学设计已成为当前教学设计的焦点问题,以《物理·必修》(第三册)静电场单元为例,详细阐述了“教学问题链”的设计理念,希望与广大一线教师交流试教试用的心得与反思,推动新课改课堂转型.     

试探方程法及其在非线性发展方程中的应用

提出了一种比较系统的求解非线性发展方程精确解的新方法, 即试探方程法. 以一个带5阶 导数项的非线性发展方程为例, 利用试探方程法化成初等积分形式，再利用三阶多项式的完 全判别系统求解，由此求得的精确解包括有理函数型解, 孤波解, 三角函数型周期解, 多项 式型Jacobi椭圆函数周期解和分式型Jacobi椭圆函数周期解 关键词： 试探方程法 非线性发展方程 孤波解 Jacobi椭圆函数 周期解     

蒙特卡罗方法在解微分方程边值问题中的应用

介绍了蒙特卡罗方法的基本原理以及随机数的产生方法。基于蒙特卡罗方法的思想,结合有限差分方法,建立了求解微分方程边值问题的随机概率模型,并以第一类边界条件的拉普拉斯方程和一个给定初值及边界条件的非稳态热传导方程为数值算例,研究了蒙特卡罗方法在求解微分方程边值问题中的应用。结果表明:利用蒙特卡罗方法,不仅可以有效解决给定边界条件的微分方程,对于给定初值条件的微分方程,也可以从时域有限差分方程出发,采用蒙特卡罗方法进行求解。数值模拟和对误差的理论分析均表明,增加蒙特卡罗试验中的模拟粒子点数,可以提高计算结果的精度。