对厚壁螺线管电流分布的讨论

厚壁螺线管壁内电流分布通常所用的两个简化假设，即电流沿圆周方向和电流密度均匀，被证明是不符合电磁学的普遍原理的。同时也证明了只要电流不存在径向分量，就能够自然地推论出壁内的电流分布，从而也可望由此算得的磁场能更接近于实际。     

疏松型螺线管电流轴线上磁场的数值计算

应用数值模拟方法，细致地分析了疏松型螺线管电流轴线上的磁场随螺距和轴线上位置的变化关系，计算结果表明，当螺距较大时，其磁场分布与密绕螺线管电流的磁场分布相差很大，磁场沿轴线和垂直于轴线的方向都有分量，螺距越大，垂直于轴线方向的磁场分量越大；但当螺距较小或距螺线管中心较近外，磁场几乎与密切螺线管电流产生的磁场相当，可用表述密绕螺线管电流的轴线上磁场的简单公式来近似。     

载流长直密绕螺线管磁场的全空间解

很多《普通物理学》教材讲到稳恒磁场时，都以长直密绕螺线管为例，为求解其磁场分布，一般都假设导线很细，将长直密绕螺线管简化为一串共轴圆电流，得到管内磁场是一均匀磁场，管外磁场为零的结论．但这样的螺线管模型不可能使电流从管的一端流到另一端，与实际情况相差较远．本文在不做这种简化假设的条件下，求得长直密绕螺线管磁场在全空间的精确解．ｌ长直密绕螺线管的磁场 设长直密绕螺线管的半径为Ｒ，单位长度上的匝数为ｎ，电流环绕轴线流动并与轴线方向成一角度ａ，如图１所示．将管上任一段的管壁展开，如图２（为清楚起见，图…     

有限长直密绕螺线管的自感系数

本文考虑了有限长直螺线管内磁场随轴线方向的变化，估算出其自感系数的近似表达式。     

求任意形状截面无限长直载流螺线管磁场的一种方法

在电磁学中,无限长直载流螺线管的磁场是一个基本与核心的问题,为了得到这一系统的磁场,通常的做法是：先就圆截面情况计算,然后把截面为任意形状无限长直螺线管看成是由无数大大小小的圆截面螺线管叠加而成,由此得到螺线管内的磁场均匀而管外磁场为零的一般结论.这里给出了一种推导截面为任意形状无限长直螺线管内外磁场的直接方法.先计算螺线管表面一窄条的磁场,再算总磁场.这种方法物理图像清楚,数学过程简单,可以在教学中加以应用.     

基于虚拟仪器技术的磁场的测量

以螺线管磁场测试仪为硬件基础,LabVIEW为软件支持,通过数据采集卡将两者结合,直接测得通电长直螺线管轴线上的磁场分布,实现了磁场的自动化测量。测试结果表明,不同励磁电流下,通电长直螺线管中部轴线上均为匀强磁场,且大小是端口处磁场的两倍。该方法原理直观明了,操作简单,可作为创新和研究型项目。     

关于长直螺线管教学的探讨

长直载流螺线管是大学物理重要的教学内容,也是常用的电磁元件.笔者采用文献[1]为教材,设计教学方案,注重培养学生勇于探索的精神,应用科学探究的教学法,引导学生分析、探究长直螺线管管内外的磁场分布.物理内涵清晰,学生易理解,并能积极参与探究.     

长导线的反向电场

本文讨论了一根电流均匀增长的无限长直导线激发的电场．由于考虑了场是以光速传播的，在导线上有电荷的积累．得出的结果是：沿轴向电场分量为零，沿径向电场分量为 这与同轴电缆及传输线的情况是一致的．     

用儒可夫斯基变换计算椭圆柱螺线管的磁场

利用复数坐标系z平面上的儒可夫斯基变换,计算长直椭圆柱螺线管的磁场．     

用线性霍耳集成电路测量螺线管中磁场分布

本文介绍了一种霍耳集成传感器的特性及测磁场方法 ,并给出了测量长直螺线管内磁场的实验结果     

用线性霍耳集成电路测量螺线管中磁场分布

本介绍了一种霍耳集成传感器的特性及测磁场方法,并给出了测量长直螺线管内磁场的实验结果。     

基于麦克斯韦方程的交变电流长螺线管磁场

为了分析方波驱动长螺线管内磁场畸变机理,利用麦克斯韦方程研究了螺线管内外的磁场分布情况。首先,利用麦克斯韦方程,分别建立了正弦波驱动螺线管内外电场、磁场模型,并结合安培环路定律和电磁感应定律选取了合适的边界条件,得到了正弦波驱动长螺线管的磁场分布;其次,通过傅里叶变换将方波信号变换为多个正弦信号叠加的形式,从而得到了方波驱动长螺线管磁场分布;最后,通过仿真试验重点分析了方波驱动信号频率对磁场的影响,并得出结论:方波驱动长螺线管磁场波形会失真、畸变,驱动信号频率较低、距离螺线管轴线距离较近处,磁场的方波特性较好。     

Solenoids and plectonemes in stretched and twisted elastomeric filaments

We study the behavior of a naturally straight highly extensible elastic filament subjected to large extensional and twisting strains. We find that two different phases can coexist for a range of parameter values: the plectoneme and the solenoid. A simple theory based on a neo-Hookean model for the material of the filament and accounting for the slender geometry suffices to explain these observations, and leads to a phase diagram that is consistent with observations. Extension and relaxation experiments on these phases show the presence of large hysteresis loops and sawtooth-like force-displacement curves which are different for the plectoneme and the solenoid.     

对冲击电流计测直螺线管磁场的两项改进措施

通过一些具体数据，对冲击电流计测直螺线管磁场的实验进行了分析，指出了两个重要误差来源，并介绍了改进措施。     

静态场分量的直接模拟求解

本文探讨了静态场分量直接模拟的一般原理。作为此法的一个用例,对半无限长实心螺线管的场进行了模拟研究。所得结果表明,对于一些特殊的静态场系统能够实现直接模拟,而且具有不少独特优点。上述螺线管的模拟解已用B_z曲线及ψ曲线给出,利用这些曲线可以方便地求解任意螺线管的场分布及力线形状。     

也谈用安培环路定理求无限长载流螺线管内外磁场的分布

本文根据理想无限长载流螺线管电流分布的对称性,用场叠加原理及安培环路定理,求解出无限长载流螺线管内外磁场的分布。此方法简单明了,求解过程严谨。     

EAST 磁探针 NS 值标定

为了获得精准的磁场测量数据,基于磁探针测量磁场的基本原理,构建了由长螺线管、交流电源、标准探针和数据采集系统组成的长螺线管标定系统,对EAST 磁探针垂直于磁感应强度方向的总有效面积(NS 值) 进行了精确的标定,并对标定数据进行了分析处理。获得的结果符合预期的误差要求,为磁探针精确测量托卡马克中的磁场提供了前提条件。