应用矩量法研究有限长带电直导线的电荷分布

文章采用矩量法数值计算有限长带电直导线的电荷密度分布.结果表明,带电直导线的电荷密度分布不均匀,导线两端电荷密度大,中间电荷密度小,正电荷密度呈"∪"分布,负电荷密度呈"∩"分布,计算结果较为精确并具有良好的收敛性.     

论匀速运动有限长带电直导线的位移电流

通过研究匀速运动有限长带电直导线的位移电流,发现了位移电流和传导电流之间密切关联.     

共形映射法求无限长带电直导线的电势

沿着主轴放置的无限长均匀带电直导线在有三个两两正交主轴方向的各向异性电介质中激发的电场是二维静电场。由无限长均匀带电直导线在各向异性电介质中的电势表达式,以平面镜像法为统一模型,应用共形映射,可求解出当存在一类接地导体的边界较为复杂时其所激发的电势。     

均匀磁场对载流导线作用力的简单计算方法

用安培定律求解均匀磁场对有限长非直的载流导线的作用力，通常要计算积分∫ Ｉｄｌ× Ｂ，对各种形状的载流导线，一般是较繁琐的，有些甚至是很困难的．本文介绍一种简单的计算方法，并从理论上证明其正确性．     

关于《有限长带电导体直线的电荷分布》的商榷

本文指出了一篇文献中有限长带电直线导体的电荷分布线密度公式的错误,用多种方法证明了带电线段的电荷分布是均匀的.推导了均匀带电线段的等势线方程和电场方程,证明带电线段就是等势线,电场线与线段垂直.证明了线段外的电势满足三维拉普拉斯方程,从而证明均匀带电线段是导体.     

S-C映射法求线电荷与接地平板系统的电势

若无限长均匀带电直导线(线电荷)与接地平板系统的电场是二维静电场,当求解区域可视为为多边形时,则可应用S-C映射法和电像法为统一模型,求解出线电荷在求解区域所激发的电势。     

利用多边形逼近圆环的思想计算有限长均匀带电的偏轴圆筒在空间任一点的电场

根据有限长均匀带电线的电场强度解析公式以及叠加原理,用二重积分求解有限长均匀带电圆柱在空间(真空状态下)任一点的电场,借助计算机数值计算并模拟出有限长均匀带电的偏轴圆筒(即在大圆柱中挖去一个与之平行的非共轴的小圆柱空腔),在空间任一点的电场大小及方向.     

有限长均匀带电直线电场的对称性分析与计算

由椭圆和双曲线的性质得出有限长均匀带电直线的等势面为椭球面.采用椭球面坐标系,利用高斯定理由直接积分法求解了有限长均匀带电直线的电场和电势分布,并进行了必要的讨论.     

论证安培环路定律的两点补充

关于真空中磁场的安培环路定律常常“只给出无限长直导线情形的证明,并把闭合积分环路L限制在与导线垂直的平面里”[1],接着就把这个定律推广到任意形状的空间闭合回路和任意形状的电流中去应用,这使初学者往往产生某些疑虑.为此,建议作两点补充:一、直圆柱面上任意闭合回路的B的环流 假设有一无限长载流直导线,流过的电流为1,今作一个底面垂直直导线,半径为r的直圆柱面(图一).根据毕奥-萨伐尔定律,圆柱面上各点的B的大小为方向为该点所在圆周的切线方向.因此,沿圆周闭合回路的B的环流为今统直圆柱面一周,任意作一闭合回路abca,则记ds—C…     

用微元法求解平方反比规律力或场问题类比分析

类比分析了用微元法求解无限长的均质直线与质点的引力，无限长均匀带电直线产生的电场分布以及与点电荷的库仑力，无限长载流导线的磁场分布．     

电荷投影法在研究无限长导体薄板电荷分布规律中的应用

利用无限长均匀带电圆柱面的电荷分布规律和无限长带电直线的场强公式,采用电荷投影法推导了有限宽无限长带电导体的面电荷分布规律.根据电势叠加原理推导了电势积分式,利用场强与电势之间的关系推导了电场强度两个分量的积分式.将公式无量纲化,通过数值积分计算了电势和场强的分量之值.通过作图,显示了有限宽无限长带电导体薄板的电势和场强,画出了二维等势线和电场线,充分显示了场强的分布规律.     

均匀带电细棒和带电圆环电场的计算机模拟

为了可以更直观地观察带电粒子在复杂电场中的运动轨迹以及描述电场的空间分布,本文基于库仑定律和电场叠加原理,应用VPython软件,对均匀带电有限长细直棒和均匀带电圆环的电场的空间分布进行了可视化模拟;并模拟探究了带电粒子在带电圆环电场中的运动形式,对于简单的周期性运动,我们在理论上计算了带电粒子运动周期,并与模拟的结果相比较做了相关的讨论;模拟探究了带电粒子多种复杂的运动形式,预测了带电粒子在圆环电场中运动可能出现的混沌现象。     

线圈在无限长载流直导线磁场中的逃逸速度研究

分析矩形、圆形线圈在无限长载流直导线磁场中的运动，求解线圈运动的感应电流和安培力，建立运动学微分方程，得到线圈在无限长载流直导线磁场中存在逃逸速度.线圈能从磁场中逃逸的最小初速度与线圈尺寸、电阻、初始位置、长直导线电流均有关，该模型为教师教学提供理论分析.     

恒定磁场中安培环路定理的探讨

安培环路定理是稳恒磁场中的一个重要方程,常用于分析具有某种对称性的电流体系的磁感应强度分布.本文探讨了安培环路定理应用的情形及其数学原理,通过简单的模型澄清了安培环路定理在有限长载流直导线中不成立的误解,探讨了安培环路定理成立的普适性,能够帮助学生更好地掌握安培环路定理和进一步理解磁场的性质,有助于培养学生严谨求实的科学态度.     

用长旋转椭球坐标表示有限长带电直线的空间电势

利用长旋转椭球坐标直接证明有限长带电直线电荷在空间中产生的等势面是共焦长旋转椭球面.     

任意形状磁场区域感生电动势的研究

讨论任意形状磁场区域所产生的感生电动势的计算方法.首先讨论有限长直导线的情况.然后以圆形、矩形和三角形磁场区域为例来计算,结果表明不同形状的磁场区域对相同长度直导线所产生的感生电动势也不相同.其次研究了磁场对无限长直导线所产生的感生电动势.证明了磁场对无限长直导线所产生的感生电动势仅仅依赖磁场区域的面积大小而与磁场区域的具体形状和导线到磁场的距离等因素无关.     

有限长导体棒的电荷分布的数值模拟

利用有限差分法对有限长导体棒电荷面密度进行了数值模拟.数值模拟结果说明,有限长带电导体棒面电荷分布不仅与导体表面的曲率半径有关,还与导体的总体形状以及导体周围环境中其他导体的分布有关.     

有限长带电导体直线的电荷分布

通过3种方式给出有限长带电导体直线的电荷密度分布,结果表明电荷分布并不均匀.     

有限长均匀带电薄圆柱面的电场

由场的叠加原理,导出了有限长均匀带电薄圆柱面电势和电场的级数表达式.     

有限长均匀带电圆柱面电场分布

通过把有限长的圆柱面看成由直线段积分而得,通过有限长均匀带电直线段的电场分布进而求得有限长圆柱面电场分布,其中运用高等数学微积分处理方法,以椭圆积分形式给出电场的柱坐标解析表达式,并通过将圆柱面的高度趋于零,得到圆环电场解析表达式.