均匀外电场中无限长介质圆柱壳的场分布的计算和讨论

用圆柱坐标系中的分离变量法计算了位于均匀外电场中的无限长介质圆柱壳各区域的电势和电场,由计算结果分析了无限长介质圆柱壳对外电场的屏蔽效果,并指出均匀外电场中的无限长导体圆柱壳、无限长介质圆柱体、无限长导体圆柱及无限大均匀电介质中开有一无限长的圆柱形空腔的电势和电场都可以由均匀电场中的无限长介质圆柱壳电势及电场给出.     

电磁波在多层介质内的透射

导了多层介质中透射电磁波的电场振幅与介质表面入射电磁波场电场振幅之间的关系式，引入了一个母函数，通过微分可以生成介质各层中的透射波。     

电偶极子激发的电场及其MATLAB软件的模拟仿真

分析偶极子产生的场,对于研究介质的极化、介质中的场以及电磁波的辐射等具有重要作用。关于电偶极子的电场分布,一般教科书上只给出某个特殊方向的电场表达式,本文详细介绍了电偶极子在空间任意一点激发的电场的计算公式,并用M ATLAB模拟出电偶极子的场分布图形,同时给出了一些典型图形以供参考。     

基于多尺度理论的电各向异性介质椭球内电场

 基于电磁场的多尺度变换理论,将一个各向异性介质椭球重构为一个各向同性介质椭球,进一步得到了新椭球的形体参数。利用各向同性椭球电磁场与各向异性椭球电磁场的多尺度关系,得出了各向异性介质椭球内电场的解析表达式,对所得结果进行了验证。计算了椭球内电场方向与外电场方向的夹角,仿真结果表明：外电场的方向对椭球内电场的影响不大,介电常数张量对椭球内电场的方向和大小有较大的影响。     

介质球极化强度矢量的辨析

问题的提出:将一介电常数为ez,半经为a的介质球置于均匀外场E0中,若球外充满另一介电常数为e1的介质,求球内、外的电场,进而讨论介质球的极化强度矢量.很显然,球内、外的电场是原来的均匀电场与球面上极化电荷的场的叠加,用分离变数法容易求得叠加后球内电场仍为均匀场　　　　　　　,而球面上极化电荷在球外的场则等效于一个位于球心、电矩 的电偶极子所激发的.由于球内的场是均匀的,介质球的极化也是均匀的,因此在有的教科书[1]和参考书[2]中,得出介质球的极化强度矢量 必须指出,用(1)式来表示介质球的极化强度矢量是错误的.因为电矩 是…     

基于等效原理求解介质球极化场问题

文章利用场的叠加原理和连带勒让德多项式的性质,并结合等效偶极矩模型导出导体球在均匀电场中感应场的表达式。以此为基础,基于电磁场的等效原理分析了介质球和介质球壳在均匀电场中的极化场问题。计算结果与相关文献相一致,从而证明了该方法的正确性。最后探讨了时谐电磁场对介质球的极化可以用电偶极矩场近似的条件,并阐明介质球的极化场在电磁辐射与散射、纳米球颗粒共振及电磁隐身中的作用。对于更好地理解极化的物理本源以及应用具有指导意义。     

外场中介质球周围电势分布的一种新解法

利用点电荷与介质球系统的镜像电荷分布规律以及对外加电场源的等效,并结合场的叠加原理和连带勒让德函数的性质导出在外加电场中介质球周围电势分布的表达式。在此基础上,讨论了几种特殊情形,从而验证了其正确性。本文方法新颖,对于更好地理解球形介质边界的镜像、场的等效原理以及特殊函数在静电势的求解中的应用具有指导意义。     

平板电容器介质中的矢量场

介绍了平板电容器真空及各向同性电介质中的电场，进一步计算了各向异性平板电容器电场中的电场强度、电位移矢量、电极化强度。根据计算的结果对平板电容器介质中的矢量场进行了力线描绘，说明了电介质矢量场的性质。并进一步比较了线性各向异性电介质与指数电介质对电场产生的影响。     

微波磁场和斜入射对介质表面次级电子倍增的影响

分别研究了微波磁场和斜入射微波电场对介质表面次级电子倍增的影响.利用particle-in-cell/Monte Carlo方法,获得了微波磁场和斜入射微波电场条件下电子数量、介质表面直流场、电子平均能量和介质表面吸收功率的时间变化图像.模拟结果表明,斜入射和微波磁场虽然会显著影响电子的平均能量,但对电子数量和介质表面吸收功率的影响并不大,因此不会对微波介质表面击穿产生太大作用.     

地面附近的高空核爆电磁脉冲环境

 主要研究在高空核爆的双指数类型电磁脉冲平面波入射时，地面附近的电磁脉冲环境。计算给出了在不同入射波状态，不同地表介质电气特性和距地面不同高度等条件下的电磁脉冲环境参数，归纳了一些规律性认识。结果显示：地面附近的电场会随距地面高度的不同而发生显著的变化，对于水平场分量，其反射场总是试图抵消入射场，而对于垂直场分量，其反射场叠加在入射场上，使得地面附近的垂直场强幅值一般大于入射波场强幅值；当入射波仰角增大时，合成电场波形的脉冲宽度会变宽；地表介质的电气特性参数不同也会对地面附近电场的波形和幅值造成一定的影响。     

介质场能的物理诠释

引言 电场空间蕴含能量,其能量密度公式为因电位移矢量D=0E P,故介质场能密度公式含有两项姑且称第一项为纯电场能量密度第二项为极化场能密度在真空中仅有第一项,在介质体内的场能还要附加第二项. 对极化场能的出现,及其在能量转换过程中的表现,应当如何说明呢?这是一个问题.另外,在电动力学课程中可以普遍地导出(1)式,表明它既适用于各向同性介质,也适用于各向异性介质;既适用于稳恒场,也适用于交变场.而在基础物理电磁学课程中,是以平行板介质电容器的储能公式为特例,作形式上的适当改写而给出(l)式.此时仍然定义介质电容量C等于极板自…     

椭球体等形状介质的退极化因子

利用离散偶极子近似和电静态近似的方法研究了具有代表性的椭球体、圆柱体、立方体和其余5种形状介质粒子的吸收效率因子或内部电场,计算了外电场沿不同方向时粒子的退极化因子,阐明了得到任意形状粒子的退极化因子的简易方法.该计算结果可以加深学生对介质形状和退极化场大小关系的理解,并对介质的退极化因子的研究提供一定的参考.     

克尔型介质平板波导中的弱非线性横向电场波

对芯子为克尔型非线性介质、覆盖层和衬底为线性介质的平板波导，在弱非线性近似下，导出了这类波导横向电场波满足的色散方程和场分布，其物理意义清晰，且大大降低了数值计算的强度。     

电介质表面纵向射频电场对次级电子倍增效应的影响

基于次级电子倍增动力学模型和次级电子发射曲线,运用蒙特卡罗方法模拟电介质表面具有纵向射频电场作用下的单边次级电子倍增现象,研究次级电子倍增的表面电场敏感曲线和时间演化图像. 以一个S波段射频介质窗为例,计算次级电子在其介质表面的沉积功率. 结果表明,纵向射频电场可能加剧电介质表面的次级电子倍增效应,易于导致介质片破裂,不利于高频能量传输. 关键词： 纵向射频场 次级电子倍增效应 蒙特卡罗方法 功率沉积     

周期量级激光脉冲在不同密度的原子介质中传播行为的比较(英文)

利用不含慢变包络近似和旋波近似的全波Maxwell-Bloch方程组的数值解,研究了周期量级超短激光脉冲在Ladder型三能级原子介质中的传播行为并与在相应的稀疏介质中的情况进行了比较.我们发现,在传播过程中,超短脉冲在稠密介质中的时间演化规律与在稀疏介质中明显不同,而且这种差别将随初始脉冲面积的增大而加大.当初始脉冲面积较小时,在传播过程中,脉冲形状在稀疏介质中只有小的改变而在稠密介质中却有显著的变化.当初始脉冲面积足够大时,在稠密介质中在不同的传播距离处脉冲分裂为不同数量和形状的亚脉冲;在稀疏介质中脉冲形状在传播过程中仍然只有小的改变。产生以上差别的原因在于稠密原子介质中近偶极-偶极(NDD)相互作用导致的局域场修正(LFC)及比稀疏原子介质更强的极化电场的影响.其中,更强的极化电场的影响起着主要的作用,但局域场修正的作用也不能忽略,而极化电场的增强是由于原子密度的增加.     

周期量级激光脉冲在不同密度的原子介质中传播行为的比较

利用不含慢变包络近似和旋波近似的全波Maxwell-Bloch方程组的数值解,研究了周期量级超短激光脉冲在Ladder型三能级原子介质中的传播行为并与在相应的稀疏介质中的情况进行了比较.我们发现,在传播过程中,超短脉冲在稠密介质中的时间演化规律与在稀疏介质中明显不同,而且这种差别将随初始脉冲面积的增大而加大.当初始脉冲面积较小时,在传播过程中,脉冲形状在稀疏介质中只有小的改变而在稠密介质中却有显著的变化.当初始脉冲面积足够大时,在稠密介质中在不同的传播距离处脉冲分裂为不同数量和形状的亚脉冲|在稀疏介质中脉冲形状在传播过程中仍然只有小的改变。产生以上差别的原因在于稠密原子介质中近偶极-偶极(NDD)相互作用导致的局域场修正(LFC) 及比稀疏原子介质更强的极化电场的影响.其中,更强的极化电场的影响起着主要的作用,但局域场修正的作用也不能忽略,而极化电场的增强是由于原子密度的增加.     

微波烹调的基本原理

微波烹调的基础是微波介质加热．根据物理原理可知,介质分子可分为有极分子和无极分子两大类．有极分子的正负电荷的中心并不重合而有一段距离,可等效为一个电偶极子．在外电场作用下,使原来杂乱无章的有极分子沿着外电场的方向偏转,产生转向极化（而无极分子在外电场...     

余弦分布球面电荷的电场

用电场的迭加原理及等效变换法则，可给出真空中具有余弦分布球面电荷的电场公式． 若在匀强电场的无限大介质中引入另一均质介质球（包括挖成一个球形空腔），或引入一个导体球，则球面上的束缚电荷或自由电荷均属于余弦型分布．运用静电场边值条件（Ｄ１ｎ＝Ｄ２ｎ），可决定相应的电荷面密度的最大值σ０；从而求出相应情况下的电场分布．     

聚酰亚胺电导率随温度和电场强度的变化规律

介质深层充电对航天器安全运行构成了重大威胁.以聚酰亚胺为代表的此类聚合物绝缘介质的电导率受温度影响显著,又因为充电过程中局部产生强电场(10~7V/m量级),因此,其电导率模型需要综合考虑温度和强电场的影响,这对介质深层充电的仿真评估意义重大.已有的两类模型,不是低温区间不适用,就是没有充分考虑强电场的影响.基于跳跃电导理论,本文分析对比了现有电导率模型,提出了适用于较宽温度范围且合理考虑强电场增强效应的电导率新模型,并采用某型聚酰亚胺电导率测试数据做出验证.此外,为了提高新模型在强电场下的低温适用范围,尝试对强电场因子中的温度做变换,取得了满意的效果.参数敏感度分析表明新模型在电导率拟合与外推方面具有参数少、适用性强的优势.     

极化介质中的能量密度

在保持充电电容器的电量不变的情况下，在电容器中充以电介质会导致电场能的减少，减少的能量是电场对介质的极化作功而以介质具有势能的形式存在于介质之中．本文一般地讨论了在电场中移入有限体积的介质后电场能量的变化，并且导出极化介质中的能量密度表达式．