电磁感应与磁悬浮实验的教学研究

介绍了电磁感应与磁悬浮实验的原理,利用步进电机、转盘、磁铁、力传感器及光耦等组建了电磁感应系统,测量了悬浮力及磁牵引力与铝盘转速的关系,演示了电磁感应的产生条件及其现象,加深了学生对电磁感应现象及电磁感应定律的理解.     

发光二极管在几个电磁学实验中的应用

采用发光二极管对电磁感应现象、自感现象、互感现象和电磁振荡等演示实验进行了改进,明显地提高了实验效果．     

用磁钢演示振动实验

利用电磁感应现象来演示振动中的阻尼振动、强迫振动、共振等实验有下列特点,即装置简单、操作容易、现象明显、直观.特别在有些普通物理教材中将振动一章放在电磁学后面,任课教师就特别喜欢使用这些实验.因为这此实验既能用来演示振动,还可以复习电磁感应原理及其应用,一举两得.利用磁钢演示振动实验可分为磁性弹簧振子和磁性单摆两种,下面将分别介绍:     

自感现象演示实验的改进

自感现象是一种特殊的电磁感应现象,学生对自感现象缺乏感性认识,教材是在演示实验的基础上讲述自感现象的.传统的演示是先演示通路时的自感现象,再演示断路时的自感现象,这种演示分别用两个电路来完成,如图1、2所示.     

LED在物理演示实验中的应用

本文利用发光二极管对电磁感应现象、自感现象等演示实验进行了改进,并用多个发光二极管组成的阵列形式来模拟直流电流流动方向和对电容的充电、电容的放电现象的演示,加强学生对直流电流的方向性的认识,便于学生观察电容的充电、电容放电的整个过程,明显提高了实验的效果。     

自感演示实验中的"反常"现象及其解释

1反常现象的由来 人教版全日制高级中学教科书（必修）物理第二册第十四章“电磁感应”中“自感现象”一节，推荐了两个演示实验．其中一个为演示通电自感现象（如图1所示），另一个为演示断电自感现象．     

两个演示实验的改进

本文介绍两个改进了的演示实验,它们具有实验现象直观、明显、观察范围大等特点。一、导体棒切割磁感应线实验导体棒切割磁感应线实验,是大、中学物理教材中讲电磁感应的典型例子。但常见的物理演示实验书中对该实验很少作介绍,这似乎与该实验通常演示效果不佳有关。使用放大器虽然可以改善演示效果,但同时也影响了实验的直观性。     

可用硬币做的物理实验

介绍了用硬币做简易教具,演示水的表面张力、静电排斥斥力、电磁感应、磁化、磁屏蔽及光的全反射现象等力学、电磁学和光学实验.     

风速测量实验的设计与探究

基于电磁理论和空气动力学的相关知识,利用磁铁、金属棒和DISLAB传感器等器件设计并制作了风速测量系统,可准确地测量2-11级范围内的风速值.该装置还可作为演示电磁感应现象的设计型实验内容,实验过程中可加深学生对电磁感应现象的理解,并提高学生对matlab软件的应用能力.     

电磁感应与磁悬浮力实验的设计

利用电磁感应实验仪,开设了电磁感应与磁悬浮力、电磁感应与各种材料的关系和电磁感应中感应电场及能量的转换等内容的实验,较好地演示了电磁感应和磁悬浮相关原理.     

两共轴平行圆环电流之间的电磁作用力

利用纽曼公式,并引人一个数学关系式,计算出两共轴平行圆环电流的互感,通过求其微分,给出了其相互作用力的解析表达式,并通过数值计算和作图,讨论了相互作用力与两圆环半径、圆心距离的关系及其极值点的意义,得到了一个关于两共轴圆环电流之间的电磁作用力的具体、形象和直观的物理图景．     

光电组合汇流环技术

提出一种实用可行的光电组合汇流环技术，它有效地抑制了信号间的电磁干扰，同时也使机械导电汇流环的摩擦力矩随着其滑环数的减少而减小，提高了周视转台的稳定精度。     

Change of the size of vector Bessel beam rings under reflection

We theoretically predict the change of the size of Bessel beam rings under reflection. Considered electromagnetic Bessel beam is the superposition of phase shifted TE and TM polarized Bessel beams. Reflection from a semi-infinite medium and from a slab are studied. The sets of parameters maximizing the effect are discussed.     

Formation and dynamics of Saturn and its disk simulated by using a new N-body model

The formation of Saturn and its disk is simulated using a new N-body self-gravitational model. It is demonstrated that the formation of the disk and the planet is the result of gravitational contraction of a slowly rotated particle cloud that have a shape of slightly deformed sphere. The sphere was flattened by a coefficient of 0.8 along the axis of rotation. During the gravitational contraction, the major part of the cloud transformed into a planet and a minor part transformed into a disk. The thin structured disk is a result of the electromagnetic interaction in which the magnetic forces acting on charged particles of the cloud originate in the core of the planet. The simulation program gives such parameters of Saturn as the escape velocity of about 35 km/s at the surface, density, rotational velocities of the rings and temperature distribution.     

The gravitational spin-spin force

The gravitational spin-spin interaction between two rotating mass rings is derived in a very simple manner, by the use of an electromagnetic analogy. The feasibility of undertaking a gravitational spin-spin experiment in a laboratory is considered, and it is concluded that the effect is too small to be accurately determined.     

开口磁环的周期聚焦系统仿真分析与实验

当前行波管周期永磁聚焦系统的波端口位置处的磁环通常采用单向开口磁环。在波端口位置引入波导阻抗调谐支节的基础上,提出了两种不同的双向开口磁环结构。利用三维电磁仿真软件Opera-3D,分析了双开口磁环的中心轴线附近的磁场,并据此进一步介绍了带双开口磁环周期永磁聚焦系统的设计方法。为了验证带双开口磁环的周期永磁聚焦系统应用的可行性,设计和测试了一套E波段折叠波导行波管电子光学系统。在行波管试验中,电子枪发射电流83 mA,带双开口磁环的周期永磁聚焦系统聚焦的电子束流通率达到99%。     

Elliptic vortices of electromagnetic wave fields

We demonstrate the existence of elliptic vortices of electromagnetic scalar wave fields. The corresponding intensity profiles are formed by propagation-invariant confocal elliptic rings. We have found that copropagation of this kind of vortex occurs without interaction. The results presented here also apply for physical systems described by the (2+1) -dimensional Schr?dinger equation.     

PTS装置绝缘堆工作性能的初步分析

绝缘堆为PTS装置的核心部件之一,其工作性能很大程度上决定了PTS装置整机的运行状态。在前期整机调试的基础上,对PTS装置绝缘堆的工作性能进行了介绍与初步分析。基于真空沿面闪络的统计学经验公式和瞬态电磁波分析方法,对实验中出现的两种典型异常电压波形的原因进行了探讨,初步验证了环间闪络引起的瞬态电磁波在绝缘堆内部不同介质中传输、衰减与合成的规律。实验表明,在最高2 MV的工作电压下近30发的实验中,绝缘堆未出现贯穿性闪络现象。在实验中也观测到,随着发次的累积,绝缘堆的环间闪络会在随机分布的基础上呈现一定的系统性偏差。     

嵌入式ADC电磁敏感度的温度效应分析与实验

模数转换器(ADC)在测控系统中应用广泛,针对嵌入式ADC复杂环境下的电磁敏感性问题,通过理论分析和实验测量研究了环境温度对其电磁敏感度的影响。结合ADC结构与特性,分析了射频信号对ADC的干扰机制,指出了环境温度对干扰信号作用下的金属氧化物半导体(MOS)漏电流的影响。在不同温度下,测量、分析了电磁干扰下各部分电路参数的变化情况。并在10 MHz~1 GHz频率范围、-10~80 ℃温度范围内测量了ADC电磁敏感度的温度效应。结果表明,变化的环境温度会通过影响MOS晶体管的迁移率,改变其在电磁干扰下的响应,造成ADC电磁敏感度随环境温度变化发生显著漂移。     

Determination of the radiation polarization of charges

The effect of the electron spin state on the differential Compton cross section in the field of a plane electromagnetic wave of different configurations is investigated in detail in relation to experiments on the observation of the electron self-polarization effect in collector rings.Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Fizika, No. 1, pp. 53–56, January, 1990.