高温超导磁体临界电流的磁矢量分析法及其验证

临界电流是高温超导磁体的关键参数,文中提出了一种名为"磁矢量分析法"的高温超导临界电流计算方法。这种方法以高温超导带材性能测试结果为依据,以有限元仿真软件为手段,通过对计算高温超导磁体内部电磁感应强度矢量的分布,采用插值运算来确定高温超导磁体的临界电流。通过在77K温度下进行1:1的磁体实验,磁矢量分析法的可行性得到了验证。     

一种非轴对称磁绝缘电子鞘层边界的计算方法

长距离磁绝缘传输线内电极偏心、感应腔注入电流非均匀分布引起电子鞘层边界偏心等非对称磁绝缘特性.电子鞘层边界是研究非轴对称磁绝缘特性的重要参数.本文提出一种计算非轴对称磁绝缘电子鞘层边界的方法.通过引入角向非均匀分布的模数,将经典一维轴对称Creedon稳态磁绝缘理论推广应用于圆柱坐标系下二维(r,θ)平面.建立了感应电压叠加器次级非轴对称磁绝缘的二维Creedon物理模型,给出了非轴对称磁绝缘电子鞘层边界的数值计算方法和计算误差.当阴极角向磁场(阴极电流)角向分布满足余弦函数时,电子鞘层边界接近高斯分布.阴极电流角向不均匀程度越大,电子鞘层边界偏心程度越严重,计算误差越大.     

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为了提高等离子体废物处理效率,根据磁流体动力学理论,利用计算流体力学软件FLUENT,采用磁矢量势的方法对直流双阳极非转移型电弧等离子体炬进行了二维轴对称数值模拟。计算中采用了SIMPLE算法。数值模拟得到了等离子体的温度、速度等分布。结果表明,等离子体的温度随着轴向距离的增加而减小,随弧电流增加而增加;其速度随着轴向距离的增加而先增大后减小,随弧电流增加而增加;等离子体炬出口处的温度和速度随着径向距离的增加而减小。这些结果与实验结果基本相符。     

线电流与无限长磁介质圆柱系统的磁矢势的计算及讨论

用镜象电流法和分离变量法计算了线电流与无限长磁介质圆柱系统的磁矢势,指出线电流与无限大磁介质分界平面、线电流与超导体圆柱、均匀外磁场中有磁介质圆柱系统时的磁矢势都可以由线电流与磁介质圆柱系统的磁矢势的极限情形给出.     

线电流与带有半椭圆柱凸起的大铁磁质板所形成的磁场及其数值模拟

将保角变换和磁像法相结合,求解由线电流与带有半椭圆柱凸起的大铁磁质板所形成的磁场,给出磁矢势分布和磁感线方程,并利用软件MATLAB对磁场分布进行数值模拟.     

线电流与楔形铁磁质所形成的磁场

利用复数坐标系z上的保角变换,计算长直线电流与无限大楔形铁磁质所形成的磁场,给出其磁矢势的分布,并利用数学软件MATLAB绘制出磁感线分布图.     

静磁外部球谐多极矩展开

本文讨论静磁球谐多极矩展开,包括静磁标势和静磁矢势的外部球谐多极矩展开.在磁矢势外部球谐多极矩分析中介绍了两种不同的方法,方法一基于磁标势外部球谐多极矩展开求惯用磁矢势外部球谐多极矩展开,方法二从电流对远源场点磁矢势场贡献出发借助德拜势直接求得静磁矢势外部球谐多极矩展开的惯用表示.     

临界电流磁矢量分析法在YBCO线圈上的验证

高温超导磁体临界电流磁矢量分析法准确地预测了BSCCO高温超导磁体的临界电流,为了进一步验证该方法预测YBCO高温超导磁体临界电流的准确性,文中作者用9.3m二代高温超导YBCO带材绕制了一个内径为70mm,外径为100mm,共35匝的单饼,测试了单饼5-15匝,15-25匝,25-35匝和5-35匝在77K下的临界电流,并用磁矢量分析法进行了仿真分析。通过对比发现,仿真分析和实验结果的误差在5%左右,最大误差是6.75%,最小误差是4.77%,验证了磁矢量分析法在预测YBCO高温超导磁体临界电流时的准确性。     

电磁学与电动力学中的磁单极-Ⅱ

本系列文章一共4篇,在电磁学和电动力学框架内用尽量科普的方式分别介绍磁单极的若干奇特性质.本篇文章主要介绍狄拉克磁单极是如何展示矢量势的规范变换的.我们首先简要介绍规范变换与规范对称性及狄拉克磁单极与狄拉克弦,然后讨论狄拉克磁单极与规范变换的联系.我们显式演示狄拉克弦摆动产生的规范变换,弦摆动区域对场点所张的立体角正比于规范变换的变换函数.磁偶极子则可以由两个无穷靠近的正反狄拉克磁单极构成.相应两条狄拉克弦位置的变化都对应磁偶极子矢量势的规范变换,特别当两条弦重合时弦效应相互抵消,只剩下纯的磁偶极子.传统的由磁偶极子产生的矢量势的规范变换则可以图像化为组成磁偶极子的正反狄拉克磁单极的狄拉克弦的摆动.我们显式地计算了位于坐标原点弦为直线的狄拉克磁单极,并进一步构造了没有奇异的吴大峻-杨振宁磁单极.     

由铁磁质限定的无限深槽内线电流的磁场

利用复数坐标系z上的施瓦茨-克利斯多菲变换和镜像法,计算由铁磁质限定的无限深槽内线电流的磁场,给出磁矢势的分布和磁感线方程,并利用数学工具软件MATLAB绘制出其磁感线分布图.     

新型高温超导复合导体的磁场仿真与实验分析

针对兆伏安级容量的超导变压器,通过绕组初步设计,考虑导体的电流密度、载流量和交流损耗,提出面向大容量超导变压器应用的新型超导复合导体结构,介绍了含内外超导层的新型高温超导复合导体的结构。引入电流矢量T和磁矢量势A的方法,考虑临界电流密度J_c和磁场B的关系,建立了导体不对称三维数值载流模型,计算分析了不同结构参数对导体临界电流的影响规律。通过绕制的新型高温超导复合导体短样,在液氮环境下对其自场临界电流进行了测量,计算结果和实验结果基本吻合,验证了模型的合理性。     

线电流与条形铁磁质板所形成的磁场

利用已有的儒可夫斯基变换结论,通过圆柱镜像法,计算线电流与薄条形铁磁质板所形成的磁场,给出其磁矢势的分布和磁感线方程,并利用数学软件MATLAB绘制出磁感线图.     

圆电流在圆心附近的磁场

圆电流在圆心附近的磁场林敬与（北京航空航天大学数理系北京１０００８３）圆电流是电磁理论中的一个重要模型，它的磁场分布可以在许多有关的书籍中找到．通常求解磁场分布的解析式，总是先求出磁矢势人然后导出磁场Ｂ（或Ｈ）．一个半径为ａ、电流强度为Ｉ的圆电流，置...     

稳恒和交变电流系的矢势多极展开

以矢量分析和张量分析为基础，给出了小区域内稳恒电流系和交变电流系矢势多极展开的共同方法。     

磁单极狄拉克弦上磁场的显明形式

通过对磁单极矢量势的积分表示取旋度,可以自然得出与狄拉克弦对应的磁场项的显明形式,该狄拉克弦可以是任意曲线。本文对具有不同狄拉克弦的矢量势之间的规范变换作了一些评注,讨论了狄拉克描述与吴大峻-杨振宁描述中的电荷量子化问题。     

双向聚焦电磁铁摇摆器磁场的数值模拟

 应用磁矢量势公式导出了螺线圈绕组的磁场计算公式，应用标量磁势并对电磁铁作局部均匀磁化近似，给出了电磁铁摇摆器磁场的积分方程式和相应的耦合系数。通过求解积分方程得到了摇摆器磁场的空间分布及摇摆器两端非均匀区的磁场分布。本方法可以为双向聚焦电磁铁摇摆器的设计提供参考数据。     

头部分层球模型磁感应成像正问题的解析解

建立适用于磁感应成像正问题研究的头颅四层同心球模型,分别代表大脑、脑脊髓层、颅骨层和头皮层.以矢量磁位为变量,建立球坐标系下的亥姆赫兹方程,作为磁感应成像正问题的控制方程,用分离变量法求解亥姆赫兹方程,得到模型内矢量磁位的分布,进而推导出球内涡流场的分布特性,绘制出其等位线图.分析激励电流频率和幅值对感应电压的影响.仿真结果表明该解析方法可以计算磁感应成像正问题,并可作为生成逆问题灵敏度矩阵的一种快速算法.     

用毕－沙－拉定律求圆电流平面上B的一种解法

圆电流产生的磁场是一个很重要的物理问题,最近,我运用毕－沙－拉定律对此问题进行了分析,得到了电动力学中建立矢量场并引入矢量磁位的方法完全一样的结果．     

《应用光学》一九八四年总目录

光学设计利用空间光线追迹的中间量计算象 差分布的矢量代数方法双目镜光学仪器中杂散光抑制技术的探讨具有透镜中心误差光学系统的光线 追迹方法组合光孔技术摄影科学的进展机械补偿型变焦镜头的分类及新型 变焦镜头的近轴分析透镜球心偏差的拟定透镜偏心模拟Tl一59可编程序计算器在光学设计 中的应用理想光组的位相变换性质一个在Bx一1机运行的大容量光学 计算程序最佳参考球确定无限薄透镜组的基本参数球对称折射率平方分布平板透镜的 三级象差系数一种简单而有效的校正象差方法一 法双线图光盘存贮系统的物镜有旋转对称象差的双筒物镜…     

电磁介质的极化和磁化

采用矢量分析方法,我们建立了电磁介质极化和磁化的一般理论,恰当地定义了可以描述任意束缚电荷和束缚电流分布的极化强度矢量和磁化强度矢量.无需借助电偶极子模型和分子环流模型,仍然可以推导束缚电荷和束缚电流分布与极化强度矢量和磁化强度矢量的定量关系.在宏观电磁理论中,分子环流模型和磁偶极子模型具有同等的地位,它们都可以诠释自旋磁矩的磁效应.