非均匀变化情况下的电磁感应

用定性和半定量分析方法研究了非均匀变化情况下的电磁感应,从而推断出由于非均匀变化产生的感应电流以及导体因此而受到的安培力都非常小,不具有观测效应,可以忽略不计.     

晚期HEMP作用下铁路牵引供电系统GIC算法研究

高空核爆电磁脉冲晚期效应（E₃）会引起地磁场剧烈变化并形成地面感应电场。感应电场等效为激励源与地面长距离导体和大地构成回路,产生地磁感应电流 （GIC）。GIC可引起牵引供电系统中变压器直流偏磁,从而严重威胁牵引供电系统的安全运行。本文基于平面波理论、分层大地电导率模型并结合牵引供电系统的电路模型,提出E₃作用下的牵引供电系统GIC算法,并以带回流线的直接供电方式的铁路牵引供电系统为例,首次计算了系统GIC情况。结果表明,该供电方式下牵引供电系统中的GIC远大于系统中变压器等设备的耐受值,为进一步研究E₃作用下牵引供电系统效应及我国铁路设备选型、灾害防治等提供支撑。     

基于DIS系统测定自制音叉振动频率的研究

利用自制装置将音叉的振动转换为感应电流,使用数字信息化系统(DIS)微电流传感器,变更测量参量,从而测定出待测音叉的频率.     

电磁感应中“阻碍”变化也可见

1834年俄国物理学家楞次概括了各种实验结果,提出了直接判断感应电流方向的法则,即楞次定律,闭合回路中产生感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化.在进行楞次定律的教学中,学生通常不太理解定律中"阻碍变化"的涵义.笔者在教学中,用实验来突破学生理解上的难     

对楞次定律中“阻碍”二字的进一步理解

楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化. 这里"阻碍"二字的内涵非常丰富,能否准确把握这两个字的涵义,关系到在遇到具体问题时能否正确分析有关问题,能否迅速得到相关结论.下面从两个方面来加以阐述"阻碍"二字: 一、从磁通量变化的角度来看: 感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化.     

埋地油气管道地磁感应电流(GIC)的混沌特性研究

空间天气影响下的钢制油气管道会产生地磁感应电流,地磁感应电流能够加速管道腐蚀,干扰管道监测装置,危及人身安全.为了研究管道地磁感应电流的非线性动力学特性,首先基于线传输理论,建立了管道地磁感应电流模型,并应用Melnikov方法对模型进行分析,揭示了地磁场与管道系统相互作用而产生混沌的机理,指出管道地磁感应电流具有出现混沌的可能性.其次,以中国西气东输一线管道中卫处6次磁暴事件数据为例,依据功率谱分析法、主分量法、关联维数法、Lyapunov指数法等多种混沌判别方法,对计算得到的地磁感应电流时间序列作了定量和定性的分析,进一步验证理论分析的结果.数学模型和实际数据两方面都表明:在空间天气影响下,埋地钢制管道系统内的地磁感应电流具有混沌特性,为空间天气影响下的钢制油气管道保护提供了理论依据.     

断电自感实验研究

在断电自感实验中(实验电路图参见图1),开始时开关S闭合,小灯泡D以一定的亮度发光.当切断开关时,看到小灯泡先是猛然一亮,然后逐渐熄灭.然而要想使小灯泡在断电瞬间出现闪亮现象是有条件的,一般认为,要求流过小灯泡的感应电流大于原来的稳恒电流.但这是不够的,我们通过用计算机接口对该实验进行采集处理,如图1所示,发现该实验还有些问题值得研究,希望与同仁们讨论.     

"增反减同"规则不能乱用

楞次定律是电磁学中的一条重要定律．在判断感应电流的方向时，为了形象地、简明地表述判断方法，大家都把它归纳为“增反减同”．即当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反；当引起感应电流的磁通量减少时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同．     

电磁阻尼实验

1 原理 通过本实验能动态分析楞次定律中能量的转化.根据楞次定律,感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因,它是能量守恒和转化定律的必然结果.当把磁棒插入线圈或从线圈中拔出时,都必须克服斥力或引力做机械功,实际上正是这部分机械功转化成感应电流所释放的焦耳热,正是这种反抗才实现了能量的转化.     

利用"N-S磁极"判断感应电流方向的几点讨论

从磁极间“同极性相斥、异极性相吸”的性质出发，分析载流线圈与磁体间的相互作用，进而判断感应电流的方向．在应用这一方法的过程中，常出现错误套用该性质而出现对感应电流方向的错误判断．本文对此进行分析指正．