利用霍尔效应测磁场实验的数据处理

推导了亥姆霍兹线圈产生磁场的全空间分布的普遍公式,讨论了如何确定磁感应强度的方向。就实验内容进行了实例分析,利用Matlab软件进行了相关计算,提出了利用霍尔效应测磁场实验的数据处理方法。最后,详细讨论了亥姆霍兹线圈所在平面处磁场强度相关参数的分布曲线。     

三角形平面载流线圈磁场的空间分布

根据一段载流直导线在空间某点的磁场矢量公式,将多边形载流线圈视为多段载流导线,然后根据场强叠加原理,给出了计算多边形平面载流线圈在空间任意点的磁场分布的方法,并求出了三角形平面载流线圈空间磁场分布的普遍表达式。     

磁偶极子的磁场

面积为 S 载流为 I、任意形状的平面线圈,它的平面法向单位矢量为 ,它的磁矩 p_m=IS ,在离线圈中心远大于线圈线度的 r 处的磁感应强度,即磁偶极子的磁感应强度这在“理科物理”中可用毕奥-萨伐尔定律的安培形式 B=μ_0I/4π▽Ω来求得,但这毕奥-萨伐尔定律的安培形式的推导及应用它来求出磁偶极子激发的磁场,都与立体角Ω及立体     

无限长平面电流的磁场分布及计算机模拟

推导出了无限长平面电流磁场分布的一般公式,并利用计算机数学软件MATLAB画出了二维的等磁感应强度曲线和三维的磁感应强度分布曲面。     

无限长载流薄板磁场的矢势与磁感应强度计算及可视化

推导了无限长均匀薄板电流磁场的矢势和磁感应强度的解析式,将公式无量纲化,计算矢势和磁感应强度,画出中垂面上和板平面上矢势和磁感应强度曲线,并与直线电流磁场的矢势和磁感应强度进行比较,画出矢势和磁感应强度两个分量以及合磁场和方向曲面,画出了二维磁感应线,显示了磁感应强度分布规律.     

以子午面上磁场表示的空间磁场分布

本文推导了在柱坐标系下用φ=φ₀子午面上的磁场来表示的空间场(平面对称与非对称)的普遍泰勒级数展开式, 平面场可由解析或离散形式给出.     

方形载流线圈的空间磁场计算

利用教材中一个常见例题的结论，将方形载流线圈视为四段载流导线，采取分段计算然后叠加的方法，导出了方形载流线圈空间磁场分布的普遍表达式，并讨论了线圈平面上的磁场分布情况．     

永磁平头四极透镜二维场形及其几何参数选择

本文根据“均勻磁化”原理,利用幂级数展开方法,对“线圈代替型”及准线圈代替型平头四极透镜的场形进行了分析。在y=0平面上给出了磁场及其梯度的解析表达式,得到了磁体高宽比的优化关系曲线。     

“闪光二号”5 T脉冲强磁场装置

为了满足闪光二号加速器材料热力学效应研究的新需求,设计了一套电容器储能型脉冲强磁场装置。装置主要由储能电容器、半导体放电开关、磁场线圈及高压恒流充电源组成。磁场线圈中心处最大磁感应强度可达5 T,并且可以通过调整磁场线圈与二极管的相对位置实现磁透镜比的调节。通过理论计算和数值模拟相结合的方法对脉冲强磁场的关键参数进行了分析,然后进行了脉冲强磁场的工程设计,最后使用该强磁场装置进行了实验研究。强磁场实验中,当储能电容器充电21 kV时,在磁场线圈中心处获得了5.3 T脉冲强磁场。     

SnO2/CeO2表面反应速率方程和分子反应几率

介绍了反应温变测试装置原理及其实验规律,利用粉末溅射平面薄膜型SnO2/CeO2酒敏传感器测试了反应温变;并用内插法给出了反应温变随酒气气体浓度变化的规律.对表面反应速率方程进行了推导,并对分子表面反应的几率进行了计算.给出了普遍的反应速率方程,它包括了两种常用的经验公式:双曲线型和幂函数型公式;同时得到了分子反应几率是小的概念,其值一般为10-3～10-5.     

空间矩亚像素细分算法的研究

本文首先介绍了空间矩亚像素细分算法的基本原理、计算模板及公式,然后着重分析该方法的原理误差的起因,并推导了原理误差公式;本文利用实验对方法的有效性、线性及精度进行了研究,给出了方法的亚像素定位的标准差、直线边缘检测的坐标图、补偿后的直线边缘坐标图及实测尺寸对比结果     

四个平行共轴等大载流方线圈磁场的均匀性分析

匀强磁场广泛应用于科学研究和工程技术.以毕奥-萨伐尔定律和磁场叠加原理为基础,建立了4个平行共轴等大载流方线圈磁场磁感应强度的表达式;用泰勒级数展开方法,发现了线圈系统磁场均匀性最好的条件;借助于数值计算,讨论了3种具体情况下线圈系统磁场的均匀性.结果表明:在最佳状态下,线圈系统能够在较大空间区域产生相对偏差小于0.01%、方向偏差小于0.01度的均匀性极高的磁场,并且磁场的均匀性和空间范围都明显优于方形亥姆霍兹线圈的磁场.     

关于电磁感应法测量载流圆线圈轴线上磁场分布的研究

利用毕奥-萨伐尔定律求解载流导线所产生的磁场分布是电磁学中一个非常重要的问题。由于载流圆线圈上的所取的电流元■在轴线上某点处所产生的磁感应强度■方向的取向是三维空间的取向,导致学生对此普遍认为比较抽象,对计算结果难以理解。本文以载流圆线圈轴线上磁场分布为例,通过电磁感应法测量磁场的实验方法测量载流圆线圈轴线上的磁场,实验测量所得的数据图表能够将载流圆线圈轴线上磁分布特点形象的描绘出来,并且实验结果很好的验证了由毕奥-萨伐尔定律求解得到的载流圆线圈轴线上磁感应强度公式,此应用在实践教学中将新的实验技术与电磁学理论相结合的教学模式,使抽象的物理概念和公式变得更加具体化、形象化,也收到了良好的教学效果。     

小平坦波面光场的衍射与准直特性

根据惠更斯-菲涅耳原理、空间频谱理论、能量守恒定律推导出一个波面为平面的小衍射源远场衍射积分公式的倾斜因子,给出一个衍射远场半球面上光场分布的计算表达式。根据满足正弦条件的准直物镜对光波波面的变换特性,给出小平坦波面光场的准直光场计算表达式,并以简单直角坐标偏振和简单柱面坐标偏振的高斯光束变换特性为例说明了该公式的应用。     

扩散平面光波导的传递函数方法

引入一种计算光波导传播特性的新方法传递函数方法。给出了公式推导,计算了扩散各向同性及扩散各向异性平面光波导的传播特性,并与其它方法所得结果进行了比较。结果表明用传递函数方法处理折射率渐变分布的光波导问题,计算相对简单,可以得到精确的数值结果。     

一维漂移空间内强流电子束的稳态传输特性

在计算了一维平板和同轴结构漂移空间的空间电荷限制流的基础上,对其中超过空间电荷限制流状态下强流电子束的稳态传输特性进行了理论分析.分析给出了确定束流稳定传输时形成虚阴极的位置和虚阴极处电子束透过率的表达式,求解了束流电子在漂移空间内的渡越时间,平板结构漂移空间内得到了通用的解析结果,同轴结构漂移空间内得到了适合一定结构参数条件下的近似结果. 关键词： 强流电子束 虚阴极 一维漂移空间 传输特性     

用Mathematica研究环形电流平面内磁场

本文借助于Mathematica分别对圆形和椭圆形电流在所处平面产生的磁感应强度作了解析和数值计算,并给出了磁感应强度随位置变化的图像,可以让学生更好的了解环形电流所产生的磁场。     

偏轴非球面红外光学系统的自动设计

本文给出了矢量形式的折、反射定律的完整表达式. 推导了解析形式的球面、非球面、柱面、平面以及折射和反射通用的间光线追迹公式, 处理了非同轴系统. 目前国内外采用的Fder 公式[1], , 相当于本文公式组的一个特殊情况—共轴球面系统. 此外, 使用本文的公式组, 能自动排除Feder 公式中可能出现的光线与曲面的不正确交点。五年来的实践证明, 本文的公式组使用方便, 精度较高, 是值得推广的. 应用上述公式组, 以点列图作系统评价函数, 用阻尼最小二乘法自动设计了偏轴球面折、反射系统和非球面双反射系统, 效果较好. 此外, 还推导了光束截面最小的位置, 以便安放红 外探测器. 关键词：     

非正交座标S_1流面流函数跨音松弛计算

本文在吴仲华教授的叶轮机械三元流动理论的基础上,推导了非正交曲线座标系下的叶轮机械流函数方程及有限差分方程的通用形式.这些方程可用于平面、任意迥转面及任意翘曲的S_1或S_2流面的跨音及亚音流场计算。数值求解中采用了混合差分格式线松弛计算方法。采用了密度预测法由流函数值唯一确定了密度值,解决了流函数方程求解跨音流场的困难,用此方法编制了计算机程序并作了计算,所得结果与实验结果比较一致。     

有限长通电螺线管空间的磁场分布

本文计算了有限长通电螺线管空间的磁感应强度分布，给出了解析表达式，并绘出了它们的空间分布图。