线电荷与介质圆柱所形成的电场

在线电荷电场的电势调和展开式的基础上,得出线电荷电场内存在介质圆柱时电势的级数解.并以此来分析长直线电荷与介质圆柱所形成的电场的电像,从而给出电势与电像有关的解析表达式,进一步得出等势线(面)与电场线方程,并利用软件MATLAB绘制出电场线和等势线图予以验证.     

无限长双曲柱面导体间电场的分布

根据无限长双曲柱面导体间的电场分布特点,利用解析函数的性质,导出了无限长双曲柱面导体间的电势和电场强度分布函数,得到了等势线与电场线方程,利用数学软件Matlab绘出等势线与电场线图线。     

带有低脊的接地大导体板对均匀电场的影响及其数值模拟

利用复数坐标系z上根式变换,讨论带有低脊的平面导体板对均匀电场的影响,给出其电势和场强分布,利用软件MATLAB绘制出电场线图,从而定性地研究低脊对均匀电场影响的程度和范围.     

偏轴圆柱形电容器的电场及其耐压能力

利用分式线性变换分析偏轴圆柱形电容器内的电场分布,通过数学软件MATLAB绘制出其电场线和等势线图,并研究其耐压能力.研究结论不仅能解决该电容器电场的计算问题,分析其内部电场分布规律,而且还可为一般的圆柱形电容器的加工制作精度提供理论依据,对提高圆柱形电容器的质量,定量计算实际生产中出现的工艺偏差具有一定的参考价值.     

由接地导体限定的无限深槽内线电荷的电场

利用复数坐标系z上的施瓦茨-克利斯多菲变换和镜像法,计算由接地导体限定的无限深槽内线电荷电场中的电势分布和场强分布,给出电场线与等势线方程,并利用数学软件Matlab绘制出其电势分布三维图、电场线和等势线(面)图.     

基于保角映射的拉普拉斯方程降维法求解及场分布的可视化

通过保角映射将求解区域变换为上半平面或带形域,从而把二维电势降为一维,在此基础上方便地求解拉普拉斯方程的第一边值问题,给出其电势和场强分布,并利用软件MATLAB绘制出等势线和电场线图.     

静电六极装置电场分布的数值计算方法及在N2O分子转动态选择、取向中的应用

阐述求解极性分子转动态选择及取向静电六极装置中势能分布、电场分布的数值计算方法.为了获得电场分布公式,需通过数值迭代求解势能满足的Laplace方程,获取数值分布点,通过数值分布点,由待定系数的多级展开势能解析表达式进行最小二乘拟合获得势能分布公式,由势能对空间向量的微分获得电场分布.分子在六极电场中的运行轨迹采用经典Newton方程描述,并通过四阶龙格-库塔方法(Four Order Runge-Kutta Method)实现数值求解,其中能量处理采用量子力学方法.应用此方法给出静电六极装置的电场分布公式,运用获得的电场分布公式计算和讨论电场对极性分子N₂O的静电六极转动态选择、取向所带来的影响.     

EHD两相系统中的电场数值模拟

针对均匀电场作用下两相系统中的单个离散相周围电场分布情况,建立了数学模型.在建模过程中,考虑了离散相的存在对电场分布的影响.通过求解电场控制方程,得到了均匀电场作用下离散相周围及其内部的电势及电场分布的数值解,并理论验证了该数值解的准确性.     

等离子体在任意强度的直流电场中产生电流的过程

通过Fokker-Planck模拟,研究了等离子体在任意强度的直流电场中产生电流的过程以及电子分布函数的演变过程.研究发现,不同强度的电场中等离子体的行为存在着明显的差别.在弱电场中,电流与电场满足Spitzer公式,且电流产生的响应时间约等于撤销电场后电流衰减的弛豫时间;在中等强度的电场中,电子分布函数呈现为静止Maxwell分布和漂移Maxwell分布之和,而且在中等强度或者强直流电场中弛豫时间也将远远大于响应时间.根据电子分布函数的演变规律,推导了一组类似于流体力学方程的公式,这组方程像Spitzer公式一样简便地描述了等离子体中电流与电场的关系,并且对电场强度没有限制.数值模拟显示这组方程比Spitzer公式更适用于等离子体的混合粒子模拟中. 关键词： 等离子体电流 电子分布函数 Fokker-Planck模拟 Spitzer公式     

等量电荷的电场线

电场线是形象图１描述电场分布的曲线,在静电场中,电场线每一点的切线方向都与该点的场强方向一致．在多数教材中都介绍了带等量正点电荷的电场线图．如图１所示,笔者认为这样形式的电场线图,从静电场理论和电场线描述电场规↓··图２ＰＰｑ１２ｑ１２２１ＥＥ...     

接地导体薄圆筒内线电荷的电场

利用复数坐标系z上的保角变换,计算接地导体薄圆筒内线电荷的电势和场强的分布,并利用数学软件MATLAB绘制出电场线与等势线(面)图.     

用电介质镜像法计算线电荷与介质圆柱所形成的电场

利用电介质镜像法计算线电荷与介质圆柱体所形成的电场,给出电势与场强的解析表达式,进一步得出等势线与电场线方程,并利用软件MATLAB绘制出电场线和等势线(面)图予以验证.     

保角变换法计算均匀带电圆柱与接地导体平面间的电场

根据保角变换法,通过对均匀带电圆柱与接地导体平面间的静电场进行的研究,得到了电势与电场强度的表达式,并导出了等势线和电场线函数.     

无限长均匀带电直线组电场分布的复势解法

给出无限长均匀带电直线的复势,接着讨论平行直线排列与平行环形排列两种情况下,无限长均匀带电直线组的复势与电场,并由此得出相应的电场线与等势线方程.     

均匀带电平面折线在空间产生的电场及其可视化

推导了均匀带电线段在二维平面中产生的电势的简要公式,进而推导了在三维直角坐标系中的电势公式,形成了带电折线(包括任意多边形)的电势简要公式.根据电势与电场强度之间的关系,列出了场强的表达式.将公式无量纲化,利用MATLAB指令,绘制了各种形状的带电多边形和折线的等势面和三维电场线,并显示了电场在空间的分布规律.     

电场的MATLAB可视化方法

将导体球放到匀强电场中,研究电势和电场各分量的分布规律,是一个典型的电动力学问题.详细推导了极坐标和直角坐标系中的电势公式,求出了电场强度的表达式,推导电场线的方程,将公式无量纲化,应用MATLAB画出了电场强度的分布曲线和电场线以及等势线,充分反映了电场分布的规律.附录中列出了两个相关程序,可供读者参考.     

利用Matlab模拟点电荷系的电场线和等势面

根据电场叠加原理,利用Matlab的绘图功能,绘出二维平面内点电荷系的等势面和电场线。以三个点电荷为例,模拟了它们的电场线和等势面,并通过改变电荷的位置和电荷量的大小对电场的分布情况进行分析比较,在教学中能起到很好的演示作用。