推导匀强电场中导体球的电荷面 密度的简单方法

通过推导一个数学结论和电偶极子的场强公式, 利用均匀带电球体内部场强公式、 等量异号电荷模型、 镜像电荷模型和偶极子模型以及等效法和叠加法, 对匀强电场中导体球的电荷面密度的关系式给出两种巧妙的推 导方法     

偶极子电场任意P点场强E的计算

电偶极子的物理模型在电介质的极化,电磁波从天线的发射中都要用到.一般普物教材[1～4]在求解电偶极子的场强E时,只求解偶极子轴线的延长线和中垂线上点的场强.有的教材[5]处理偶极子电场任意点场强E时,把场强E矢量分解成沿R方向的矢量和垂直R方向的矢量,然后再合成的方法.     

电偶极子源定位问题的研究

首先得到了封闭形式的电偶极子处于任意位置时电场分布的公式，它是一个线性变换，称其变换矩阵为传递矩阵.并给出了传递矩阵的具体表达式和许多有用的性质，得到了传递矩阵的逆矩阵，导出了利用电场分布来确定单个或者多个偶极子源位置矢量和电偶极矩矢量的公式.对单个偶极子源的计算表明，如果测得两点的电场分布相同，就可以确定偶极子处于它们连线的中点上. 关键词： 电偶极子 传递矩阵 电场分布 定位问题     

高能Dyon粒子电磁辐射的SO(2)对偶理论

文中在考虑磁荷存在的情况下,给出了场强与双矢势的关系;并且由此推导出具有电磁对偶对称性的d'Alembert方程的表述形式. 利用推迟势解求出了双荷粒子电磁辐射场强的表达式. 最后讨论了高速双荷粒子在双矢势下的电磁辐射问题.     

数值模拟不等距叶片对贯流风机的影响

贯流风机的通过频率(BPF)是其重要的噪声频率.降低BPF噪声可以降低基频处的声压级,其中一种方法是采用不等距叶片.本文采用3种叶片距分布形式,采用realizable k-ε两方程和大涡模拟(LES)湍流模型模拟了风机的内流场,计算线性欧拉方程(LEE)中声源项得到声源位置及强度,采用基于Lighthill声类比的FW-H积分方程获得了叶轮和蜗舌处偶极子型的离散噪声频谱.比较了不同叶片距对风机性能,噪声特别是BPF噪声的影响.计算结果表明在对性能影响较小的情况下,不等距叶轮可降低BPF噪声和总A声级噪声.     

开孔矩形腔体电磁泄漏特性的解析研究

本文提出了一种用于计算开孔矩形腔体电磁泄漏场的解析理论模型.该理论模型先基于模式展开法求解封闭腔场,进而依据Bethe小孔耦合理论将泄漏场与封闭腔场用等效偶极子关联.该模型可以考虑波频率、场源位置、开孔位置及场强观测点位置等因素的影响,计算结果与全波仿真结果一致.本文计算分析了相关因素对电磁屏蔽效能的影响规律,并给出了物理解释.结果表明近场屏蔽效能小于远场屏蔽效能,且近场区电场屏蔽效能与磁场屏蔽效能并不相同.     

平面波照射下无限大导体板上周期孔阵屏蔽效能的解析研究

本文针对平面电磁波对无限大导体平板上周期孔阵的透射问题,首先用Bethe小孔理论将孔阵表示成偶极子阵列,然后用平均化处理得到均匀的等效磁化/极化强度,进而引入等效面源导出透射电磁波表达式,最终给出了孔阵对平面电磁波屏蔽效能的解析公式.该公式分别针对横电和横磁两种极化方式,将屏蔽效能表示成孔阵周期面积、孔的极化系数、波长和入射角的简单函数,其计算结果与全波仿真结果一致性好.结果表明,透射场强的幅值与孔极化系数和波频率成正比,与周期面积成反比;在横电极化方式,波频率和周期面积不变的情况下,透射场强的幅值与入射角的余弦值成正比,入射角越大屏蔽效能越高;在横磁极化方式下,透射场强幅值与入射角的关系相对复杂,但在入射角较小时与入射角的余弦值近似成反比,总体上入射角越大屏蔽效果越低.     

铁电相变中极化与介电性的随机场效应

基于随机场Ising模型描述的有序无序相变中偶极子在电场作用下的反转运动, 研究了有序无序相变过程中电场与极化强度的关系. 认为tanh(x) 的函数关系与位移型二阶铁电相变极化强度随电场变化的实验结果完全相同. 由此得出基本结论: 偶极子的集体转向造成了极化强度的增大并等同于内电场的增加. 通过区分光学模和偶极子对介电隔离率的贡献, 考虑偶极子极化对介电常数复数形式的频率色散关系, 发现从高斯分布的居里温度可以导出二阶铁电相变过程中介电常数与温度和频率的色散关系. 关键词： 铁电相变 极化强度 随机场     

任意形状带电导体表面的场强

 一、导体表面的实际场强静电平衡状态下任意形状带电导体的电荷一定分布在导体表面,实际的电荷层厚度不可能为零。带电导体表面的场强,是对电荷层外表面而言的。用高斯定理求解导体表面的场强时,要么承认电荷层有厚度,考察点可以贴着导体表面,也可以在导体外并无限接近表面;要么把电荷层当作厚度为零的面电荷,则考察点必须在导体外并无限接近导体表面。这两种思维方式都是为了过考察点做平行于表面的高斯面时,把考察点附近区域的电荷置于高斯面内,二者对求解导体表面的实际场强是等价的。当考察点处电荷面密度为σ,可得该处表面场强大小E=σε0,方向垂直于该处的表面(σ电性为正时向外,为负时向内)。     

利用气体分子相对速度的各向同性导出平均相对速率

首先通过类比发现理想气体分子相对速度分布与速度分布具有相同的函数形式,但是困难在于确定前者的常数因子.我们发现一个常用的公式恰好可以帮助确定这个常数.最终通过类比平均速率的推导直接得到了平均相对速率公式.     

匀速运动的电偶极子的电场和磁场分布

本文通过对电偶极子电磁势的分析和相对论下电磁场在不同惯性系中的协变分布，计算了作匀速直线运动的电偶极子的电场和磁场的空间分布．     

电偶极子位于均匀介质球中时球外电场的研究

采用分离变量法求解了电偶极子位于均匀介质球中时复连通域的拉普拉斯方程和泊松方程,求出了球内外两种不同介质的电势分布和球面上的极化电荷分布;通过求解二阶非线性微分方程得到了球外的电场线函数;利用计算软件Math-ematica 5.0,作出了相应的相互正交的等势线簇图形和电场线簇图形,并且进行了必要的讨论.     

八极矩外电场作用下CH3的基态和激发态研究

采用密度泛函和含时密度泛函方法在6- 311g**基组水平上对比研究了八极矩外电场对CH3自由基的几何构型、轨道能级分布、激发能、振子强度以及电偶极矩、原子电荷数和离解能等特性的影响.结果表明,在外电场作用下甲基的激发能,偶极矩和极化率上升,离解能下降,说明较强外电场的作用有助于CH3的离解.     

All-dielectric left-handed metamaterial based on dielectric resonator: design, simulation and experiment

Dipoles with Lorentz-type resonant electromagnetic responses can realise negative effective parameters in their negative resonant region. The electric dipole and magnetic dipole can realise, respectively, negative permittivity and negative permeability, so both the field distribution forms of electric and magnetic dipoles are fundamentals in designing left-handed metamaterial. Based on this principle, this paper studies the field distribution in high-permittivity dielectric materials. The field distributions at different resonant modes are analysed based on the dielectric resonator theory. The origination and influence factors of the electric and magnetic dipoles are confirmed. Numerical simulations indicate that by combining dielectric cubes with different sizes, the electric resonance frequency and magnetic resonance frequency can be superposed. Finally, experiments are carried out to verify the feasibility of all-dielectric left-handed metamaterial composed by this means.     

外电场作用下BrCl分子的物理特性与光谱

采用HF （Hartree-Fock）方法,在6-31+G（d,p）基组水平上优化不同外电场（0~0.035 a.u.）下氯化溴分子的基态稳定构型,在此基础上计算氯化溴分子的分子结构、偶极矩、分子总能量、分子键长、分子电荷分布、分子能隙、红外光谱及解离势能面等.结果表明：随着Z轴（平行于Br-Cl连线）方向外电场的增加（0~0.035 a.u.）,分子总能量先小幅度增加后又降低,键长先减小后增大,分子偶极矩先减小后单调增加,原子电荷分布递增,分子能隙逐渐减小,分子红外光谱先蓝移后红移.通过对解离势能面的计算分析发现,强度为0.045 a.u.的外电场使得Br-Cl键断裂而降解,该结果对氯化溴进行电场降解提供参考依据.     

电偶极子在均匀电场中的运动特征研究

电偶极子在均匀电场中受到力矩的作用而发生转动,但由于惯性的存在,电偶极子不会立即静止在平衡位置,而是会在平衡位置附近振动.本文从动力学和能量特征两个方面证实,初始角度较小的情况下,电偶极子做筒谐振动.     

外场下丙烯酸甲酯的激发特性研究

采用密度泛函B3LYP方法在6-311+ +G* *基组上优化了不同外电场作用下丙烯酸甲酯分子的基态几何结构、电偶极矩和分子的总能量,并且分析了分子的HOMO-3到LUMO+3轨道的能量变化,然后利用杂化CIS-DFT方法(CIS-B3LYP)在相同基组下探讨了无电场时丙烯酸甲酯分子前9个激发态的激发能、波长和振子强度和外电场对丙烯酸甲酯分子激发态的影响规律.结果表明,分子的几何构型与外电场大小有着较强的依赖关系.随着外电场的增大,分子总能量先增大后减小,电偶极矩μ先减小后增大,激发能随电场 关键词： 丙烯酸甲酯 外电场 振子强度 激发能     

沿轴线方向匀速直线运动的电偶极子的电场

本文利用相对论变换关系计算了沿轴线方向匀速直线运动的电偶极子的电场。     

氯乙烯在外电场下的激发态结构研究

采用密度泛函B3P86方法在6-311G基组上优化了不同外电场作用下氯乙烯分子的基态几何结构、电偶极矩和分子的总能量,然后利用杂化CIS-DFT方法(CIS-B3P86)在相同基组下探讨了无电场时氯乙烯分子前9个激发态的激发能、波长和振子强度和外电场对氯乙烯分子激发态的影响规律.结果表明,分子的几何构型与外电场大小有着强烈的依赖关系.随着外电场的增大,分子总能量先增大后减小,电偶极矩μ先减小后增大.激发能随电场增加快速减小,表明在外电场作用下,氯乙烯分子易于激发和离解.激发态波长随电场的增大而不断增大,且其电子跃迁光谱都集中在紫外区.