工频趋肤效应及其应用

通过对圆柱型导线中传导电流密度分布公式的推导和讨论，说明在频率很高或频率虽低（例如工频５０Ｈｚ）但导线截面较大都会产生很强的趋肤效应，进而通过实例讨论了工频趋肤效应的一些特点和应用。     

趋肤效应演示仪器的设计

介绍了一个演示趋肤效应的实验装置,该装置结构简单,现象明显,演示内容全面,可加深对趋肤效应的理解,达到观察、研究趋肤效应的目的。     

复合结构丝中的电流密度分布和巨磁阻抗效应

提出了由中间为高电导率的非铁磁性金属丝外面包裹一层铁磁材料组成的复合结构丝的电流 密度分布和巨磁阻抗(GMI)效应模型，并对Cu/FeCoNi复合丝进行了数值模拟. 结果表明：在 相同的磁性材料几何尺寸和磁特性时，Cu/FeCoNi复合丝铁磁层内的电流随频率的升高比匀 质FeCoNi铁磁丝内的电流更趋于表面分布，而且开始出现趋肤效应时对应的频率明显降低. 当在比较低的频率下就可以观察到明显的MI变化时，复合结构丝中的电阻和电抗变化主要是 由趋肤效应引起，趋肤效应仍然是引起复合结构材料(包括多层薄膜结构) 关键词： 电流密度 巨磁阻抗效应 趋肤效应     

趋肤效应的演示

趋肤效应的演示赵立娟（吉林大学物理系长春１３００２３）趋肤效应是一种重要的电磁感应现象，除了在课堂讲授外，最好进行直接的演示才能使学生信服．传统的作法是用米波发生器做高频幅射电源，在两个等长的铜棒中间焊接两个完全相同的小灯泡（一个焊接在外表皮上，另一...     

磁矩进动阻尼引起相位滞后的实验测量和理论分析

由于磁矩进动时阻尼作用的存在，脉冲磁场在金属材料中所产生的磁通量一般滞后于场，从而使穿过金属材料的脉冲磁场相位滞后.对于非铁磁性金属材料，这种相位滞后非常微弱，而且由于趋肤效应和涡流的影响，阻尼作用导致的相位滞后难以观测.给出了一种在有金属镀膜的陶瓷真空盒中测量这种相位滞后的实验方法及结果.这种方法采用超薄、有绝缘条纹的隔离分区镀膜技术，在测量中适当选择测量点的位置，因而将趋肤效应和涡流的影响降低到最小.同时对实验测量结果进行了理论分析. 关键词： 相位滞后 磁矩进动阻尼 趋肤效应 涡流     

高频通电导线间电磁感应及趋肤效应系列实验研究

设计一组通电导体间电磁感应及趋肤效应实验,可观测通电导线间和同轴电缆线的共模干扰现象;利用自制的高频电磁感应综合实验仪观测高频载流导线的趋肤效应,并利用串联谐振测量因趋肤效应引起的良导体损耗电阻随频率增大的特性,证实趋肤效应是由电磁感应现象引起的,并对电磁感应能量无线传输进行验证,上述系列实验有利加深对电磁感应原理及作用的理解.     

基于Aharonov-Bohm笼的非厄米趋肤效应抑制现象

能带理论在光学领域的应用为控制光传输提供了有效手段,非厄米趋肤效应的发现扩展了传统能带理论的范畴,能够实现新型光局域和单向传输现象.然而在光学体系,如何有效地产生并调控非厄米趋肤效应仍然是重要的研究主题.本文研究了具有规范势的准一维菱形光晶格中的非厄米趋肤效应,通过计算本征能谱、环绕数和模式演化特性,发现规范势能够对趋肤效应强弱进行有效调节.当规范势大小为π时,趋肤效应被完全抑制,而由Aharonov-Bohm笼效应引起的平带局域占主导.利用间接耦合微环谐振腔阵列,可同时产生合成光子规范势和非对称耦合,为研究Aharonov-Bohm笼和趋肤效应的竞争机制提供了可能的实现方案.本研究结果为利用规范势调控趋肤效应提供理论基础,在发展片上非磁性单向传播器件也具有潜在的应用前景.     

信号传输线趋肤效应的分析

信号传输线的趋肤效应直接影响传输性能.通常引用半无限大导体对入射电磁波的衰减规律来定性说明传输线上的趋肤效应.本文则根据麦克斯韦方程组对导线内的电流分布进行分析,得出了导线内电流存在趋肤效应的结论,并推导了孤立圆导线单位长度的电阻计算公式.     

新型趋肤效应演示仪

本文介绍了一个简单易制的演示装置,该装置结构简单、现象明显、演示内容全面,可加深学生对趋肤效应的理解,达到观察、研究趋肤效应的目的。     

趋肤效应实验研究

提供一种研究趋肤效应的实验方法。     

涡流检测中的微扰模型

根据低频电磁场在导体中的趋肤效应及基准模型中激励线圈相对较小的特点，将轴对称场与三维场相结合，建立了以裂纹形成的微扰场作为求解对象的微扰模型。     

微波加热和粉碎电磁波加热的区别

微波加热过程主要利用微波的波动性,在加热过程中伴随着趋肤效应.粉碎电磁波加热过程主要利用电磁波的粒子性,在加热过程中的趋肤效应变得很小,同时粒子穿透过程变得很强.在实验过程中还发现有电子浓度起伏的金属表面而会使周围空气温度降低的电子致冷现象.     

铜丝水中电爆炸能量沉积特性

对s脉冲电压作用下铜丝水中电爆炸的能量沉积过程进行了实验研究,利用自积分Rogowski线圈和电阻分压器分别测量铜丝电爆炸时的电流和电压。利用测量电压波形确定了熔融起始、熔融结束、汽化起始和击穿时刻点,将铜丝电爆炸划分成熔融、液态和汽化3个阶段。通过数学方法计算了3个阶段和击穿前的沉积总能量。通过实验和计算,分析了电路参数,包括放电电压和回路电感,以及铜丝特性,包括铜丝长度和直径,对铜丝电爆炸过程中3个阶段和击穿前沉积总能量的影响。结果表明:在s脉冲电压作用下,放电电压、回路电感、铜丝长度和直径对熔融阶段能量沉积影响较小,但对液态和汽化阶段能量沉积影响较大,通过调节电路参数提高电流上升速率,可以显著提高汽化和击穿前的沉积能量。     

趋肤效应浅析

对趋肤效应作严格的分析论证,需借助于比较复杂的数学运算,超出了普通物理学的范围.一些作者尝试用一种比较简单的方法来说明这一效应,如《物理通报》1964年第10期《趋肤效应的一种简单解释》一文,指出了福里斯《普通物理学》中对趋肤效应解释的错误,并提出了一种简单的、比较正确的解释.本文拟采用另一种方法来解释趋肤效应. 我们先讨论一种简单情况.设有同轴的两个薄壁圆筒状长导体A和B,圆筒A套在圆筒B的外面,如右图所示.它们具有相同的长度和横截面积,构成的材料也相同,因而具有相同的电阻R.将它们并联接在交变电源V上.设流过圆筒A的…     

畴壁系统中的非厄米趋肤效应

非厄米趋肤效应是近几年非厄米物理研究领域中的热点问题,它揭示了非厄米系统中体态波函数和能谱计算会敏感依赖于边界条件的新奇现象.人们提出广义布里渊区的概念用以刻画非厄米系统中的体态波函数和能带性质.基于广义布里渊区计算的非布洛赫拓扑数可以重新构建非厄米拓扑体边对应关系.然而,过去关于非厄米趋肤效应的讨论主要针对开放边界条件,如果采用畴壁边界条件,广义布里渊区和非布洛赫拓扑数的计算都需要重新考虑.本文综述了近几年关于畴壁边界条件下非厄米趋肤效应的若干研究工作,首先从一般的一维非厄米单带模型出发,推导广义布里渊区方程的一般形式;然后回顾了非厄米SSH (SuSchieffer-Heeger)模型中广义布里渊区和非布洛赫拓扑数的计算;最后在一维光量子行走的系统中,介绍了实验上非厄米趋肤效应的实现和非厄米拓扑边缘态的探测.     

水的表面张力的演示

1.仪器装置取直径为0.5毫米的铜丝做成一个直径为8厘米的圆环,环的直径两端接两根铜丝,铜丝的另一端拧在一起插入软木塞里。再取一只底部尖一点的试管,并且准备一些沙粒和一只盛水缸。 2.操作首先在试管里放些沙粒,用带有     

两种不同方法测量材料剪切模量

当一线圈悬挂于铜丝下,会因受到铜丝的扭转力矩而作简谐振动,测量简谐振动周期可以计算出铜丝的剪切模量.线圈通电后,因处于地磁场中而受到地磁力矩,利用光杠杆放大原理,只要测量出线圈通电前后的微小偏转角度,也可计算出铜丝的剪切模量.为了减少测量时间,只要将捕捉到的线圈通电前后的简谐振动图像进行图像数值分析,便可在非常短的时间内测量出线圈偏转角度,达到即时测量铜丝的剪切模量.利用运动学、力学、光学、电磁学原理及图像分析技术综合方法测量材料的剪切模量,既提高了测量精度,又降低了测量成本,易于操作,非常适合在大学物理教学中推广.     

高压击穿铜丝物相研究

采用高压放电的方式对材料进行击穿,可以方便地制造纳米颗粒．搭建了高压击穿实验装置,对铜丝进行高压击穿实验;分别采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和元素能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）测试,对铜丝击穿丝状物进行了形貌和成份分析．研究了铜丝高压击穿后的物相特性．研究结果发现,在高压作用下铜丝被充分电离,产生丝状分布,其构成为纳米颗粒的凝结;纳米颗粒的直径分布主要集中在30—60nm之间;颗粒产物由铜元素和氧元素组成;它们以单晶Cu,Cu2O和CuO组成混合物;粒径大小、产物成分与铜丝长度、直径及电压等因素相关．     

输电线路等效电阻的计算

本文通过对趋肤效应的分析 ,讨论了输电线路中的焦耳热 ,并给出其等效电阻的计算结果     

关于直导线内自感系数近似公式的研究与讨论

本文根据高频电流在圆直导线截面上的分布规律，在普物水平上导出存在趋肤效应时圆直导线内自感系数的计算公式，作为对文献[1]结果的修正．本文的推导过程和结果表达不涉及特殊函数，可供工科普物教学及工程计算参考．