载流导体的磁场力及真空磁导率的巧测量

介绍了用电子分析天平测量平行载流导体间的磁场力和真空磁导率的原理和方法.     

安培力的冲量公式应用

感应电流通过直导线时,直导线在磁场中要受到安培力的作用,当导线与磁场垂直时,安培力的大小为F=BLI.在时间△t内安培力的冲量F△t=BLI△t=BLq=BL △φ/R式中q是通过导体截面的电荷.在一定条件下,利用该公式解答问题十分简便.     

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.     

载流导体磁相互作用的实验演示

"载流导体间的磁相互作用"是一种有关电磁学的物理现象,高中物理要作定性讨论,大学物理要作定量分析.如图1,图2所示,根据安培定则和左手定则可得:互相平行的两根载流导体,电流同向时相互吸引,电流反向时相互排斥.     

浅议安培力与洛伦兹力

关于安培力与洛伦兹力,现行中专物理教材提到:“(磁场)作用在通电导线上的安培力,只不过是作用在运动电荷上的力(洛伦兹力)的宏观表现”.高级中学课本《物理》甲种本上说“安培力可以看成是这一段通电导体中所有定向运动的电荷所受洛伦兹力的总和”.那么定向运动的电子所受到的洛伦兹力是怎样成为载流导体的安培力的?本文就此问题谈谈自己的一点看法. 1 磁场中静止的载流导体如图所示的载流导体,电流强度为I,处在方向向左的匀强磁场B中,因为载流导体中每个定向运动的电子,都要受到一个洛伦兹力f_L的作用,其大小F_L=evB,方向沿 Z,这导致导体A侧出现负电荷的堆积,B侧出现正电荷的堆积,结果在载流导体上下两侧产生一个U_(BA)的电位差,形成一个沿 Z的横向电场E,故每个定向运动的电子受到一个沿—Z     

使用CCD测量平行电流间的磁场力

介绍了使用CCD测量平行载流导体间的磁场力的原理和方法。     

电流在磁场中的受力及运动

安培定律是研究任意形状载流导线在磁场中受力问题的基础,安培力作为通电导线所受的外力参与受力分析,产生了通电导体在磁场中的平衡、加速和做功问题.对物体进行受力分析时,注意安培力大小和方向的确定.     

特种截面传输线特性阻抗计算的一种方法

本文提出用圆或椭圆图形逼近多角形边界、计及其角形外导体边界的电荷角效应影响和取截面边界尺寸上、下限几何平均值的方法,计算特种截面传输线特性阻抗,得到了矩形外导体-椭圆内导体、圆形外导体-正三角形内导体、圆形外导体-正五边形内导体、圆形外导体-正六边形内导体、椭圆外导体-矩形内导体等五种新型传输线和九种现有传输线特性阻抗的初等函数计算公式,通过计算数值与有关文献的精确值比较,证实了本文方法及其特性阻抗计算公式的准确性。 关键词：     

无限长直电流对共面圆电流的安培力

利用恒定磁场的安培环路定理、 安培定律和高等数学知识, 详细推导了d>R和d R时安培力与d有关, 但是当d相似文献   

电流连续的细导体段模型的磁场及电感

传统的载流细导体段模型是分析导体闭合回路磁场的基本模型,尽管不满足电流连续性定律,但适用于导体闭合回路的磁场分析.然而,对于工程中只关注导体闭合回路中某一局部的多分支导体段并联的电流分配问题,传统模型将不能完整地反映各分支导体段之间磁场的相互作用.为此,现有文献提出的位移电流模型,满足了电流连续性定律,较好地解决了上述问题,但是,仍然存在理论不完整、不自洽以及计算公式复杂等问题.本文提出载流细导体段的传导电流模型,确保了载流细导体段在段内、段端及段外的电流连续性.推导出物理内涵更加深刻的总磁场微分方程和矢量磁位计算公式.提出载流细导体段传导电流模型磁场能量和电感的计算公式,极大地降低了计算复杂度,弥补了现有文献的不足.本文算例从模型、公式、计算等方面验证了本文理论和计算公式的正确性.     

轴向变化磁场中导体电势问题的讨论

应用类比法计算了截面为矩形的轴向变化磁场激发感生电场,并且讨论了处于这类感生电场中导体的电势问题.     

通有反向电流的两平行圆柱形导体交叠区域内的磁场

讨论了通有反向电流的两平行圆柱形导体交叠区域内的磁场分布,发现当电流密度大小相等时交叠区域内是一个均匀磁场．     

圆形载流导线空间非近轴磁场分布解析解

在物理学实验研究及功能材料科研领域,分析感应电炉特性、电磁悬浮冶炼、区熔提纯熔点高、活性强、易与坩埚起反应的稀土材料的稳定性,圆形载流导线空间磁场的计算与分析有重要的实际意义.在电磁学及电动力学中讨论圆形载流导体产生的磁场时,通常只给出圆电流中心或轴线上的磁感强度[1,2].对非近轴磁场的计算相对繁难,需要借助圆电流轴外场涉及椭圆积分等较复杂的数学计算,难以得到较准确的解析解.     

载流二次曲线焦点的磁场

在研究稳恒电流的磁场时,我们通常所碰到的是其电流分布为直线和圆,或者是二者的组合,很少接触到其它类型的电流分布.实际上载流线为二次曲线型也是一种典型的电流分布.当然要求出其在空间任意点的磁场分布,同求圆电流的任意点磁场分布一样,要牵涉到较深的数学知识.但是对其中的一些特殊点,如焦点的磁场,只要采取适当的方法,可以求得简单结果. 我们知道在直角坐标系下抛物线,椭圆,双曲线的标准方程分别为:其中p是抛物线焦点到准线的距离.a,b对于椭圆即为长、短半轴;对于双曲线即为实、虚半轴.现在我们以抛物线为例来研究真空中载流二次曲线…     

矩形截面超导线圈的径高比对最大磁场点位置和幅值的影响分析

为了充分利用超导线材的载流能力, 需要精确计算超导线圈产生的最大磁场值, 还需要明确最大磁场值所处的具体位置. 其中, 最大磁场点的位置主要由线圈的形状( 径高比) 决定. 本文基于单积分法并通过 MATLAB编程, 将矩形截面线圈的径高比α 和β 参数化, 计算分析线圈内壁边上和端面边上各点磁场的变化趋势. 同时, 利用电磁场有限元软件 ANSYS, 对矩形截面线圈的空间磁场进行仿真分析, 得到线圈的内壁磁场系数、 端面磁场系数和最大磁场系数随α 和β 的变化规律; 进而, 计算并寻找到了线圈截面上最大磁场点的位置和幅值. 综合分析表明, 线圈内壁边上的最大磁场点并不是始终位于内壁中点Bc 处, 而是可能偏离端点Be 一小段距离的某点(a1 ,b -δ )处; 线圈端面边上的最大磁场点一定不位于端点Be 处, 而是偏离端点Be 一小段距离的某点(a1 +δ ,b ) 处. 本文给出了线圈截面上最大磁场系数 K mc 对应于线圈径高比(α ,β ) 变化的等高曲线, 矩形截面超导线圈最大磁场值可以通过计算内壁中点的磁场值与最大磁场系数的乘积获得.     

安培力定量分析演示仪的改进

对现有安培力演示仪进行了改进,利用可调直流电源改变电流的大小和方向,通过对调磁极可改变磁场的方向,通过移动磁极之间的距离可改变磁场的强弱,通过改变线圈抽头接线柱可改变通电导体的长度.利用该仪器可定量探究安培力的大小和方向与通电导体长度、电流的大小和方向以及磁场强度的关系.     

有限尺寸矩形截面螺线管轴向分量磁场的理论及模拟计算研究

在多层多匝矩形截面螺线管轴向分量磁场解析表达式难以求得的情况下,利用单匝矩形线圈及单层多匝矩形截面螺线管轴向分量磁场的解析表达式,采用切片求和的方法,求得了可用于软件编程的矩形截面螺线管轴向分量磁场分布的表达式,并编写了相应的Matlab计算程序.最终,利用所编写的计算程序,对各类小型加速器中应用较多的束流轨道校正磁铁轴向分量磁场的分布进行了计算,并与三维静态电磁场计算软件CST EM Studio的模拟结果进行了对比,两者符合较好.     

截面为矩形的无限长载流柱面磁场的空间分布

根据面电流在空间某点的磁场公式和场强叠加原理,求出了截面为矩形的无限长载流柱面空间磁场分布的普遍表达式。     

椭圆外导体-矩形内导体同轴线的特性阻抗

本文提出用图形逼近和取尺寸上、下限值的几何平均值的方法,计算椭圆外导体-矩形内导体同轴线特性阻抗。矩形截面内导体的内切共焦椭圆和外接共焦椭圆,通过保角变换,变成同心圆。矩形变成近于矩形的闭合曲线,二同心圆分别为它的最小值和最大值,取二者的几何平均值,与同轴椭圆截面外导体同时变成的同心圆,构成一个标准同轴线,得到了特性阻抗公式。并由此推导出椭圆外导体-微带内导体、圆形外导体-方形内导体、圆形外导体-矩形内导体及圆形外导体-微带内导体等各种同轴线的特性阻抗的初等函数表示式。给出了上述几种同轴线的特性阻抗准确数值。 关键词：     

两平行载流导线间电磁力的比较

通过计算两平行长直载流导线间的静电力和磁场力 ,解决了在研究平行载流导线间相互作用时 ,只计电力而不计磁力的真正原因