动生电动势电流与感应电流比较分析

当导体切割磁感线时产生干一个电动势大小为E=BLV,无论导体是否闭合,只要速度v发生变化导体两端就有电荷的定向移动叫做动生电动势电流.产生感应电流的条件是闭合电路磁通量变化,二者相比较为什么一般情况可以忽略这个动生电动势电流?本文将进行讨论分析.     

电流连续的细导体段模型的磁场及电感

传统的载流细导体段模型是分析导体闭合回路磁场的基本模型,尽管不满足电流连续性定律,但适用于导体闭合回路的磁场分析.然而,对于工程中只关注导体闭合回路中某一局部的多分支导体段并联的电流分配问题,传统模型将不能完整地反映各分支导体段之间磁场的相互作用.为此,现有文献提出的位移电流模型,满足了电流连续性定律,较好地解决了上述问题,但是,仍然存在理论不完整、不自洽以及计算公式复杂等问题.本文提出载流细导体段的传导电流模型,确保了载流细导体段在段内、段端及段外的电流连续性.推导出物理内涵更加深刻的总磁场微分方程和矢量磁位计算公式.提出载流细导体段传导电流模型磁场能量和电感的计算公式,极大地降低了计算复杂度,弥补了现有文献的不足.本文算例从模型、公式、计算等方面验证了本文理论和计算公式的正确性.     

Nb3Sn卢瑟福电缆复合导体稳定性分析

超高磁场全身核磁共振成像仪能显著提高信噪比和空间分辨率,有助于对病人的诊断.超导磁体是超高磁场核磁共振成像仪的基础,而导体是超导磁体设备研制的关键技术之一.设计了一种基于Nb_3Sn超导线的复合导体,本文对设计的复合导体建立一维失超传播模型,并对导体的失超传播特性进行了分析.分析结果表明:导体的最小失超能与扰动范围、扰动时长和运行电流有关;扰动能量越大,失超传播速度越快;运行电流越大,失超传播速度越快.     

高三关于电源教学的几点意见

高三恒稳电流这一章的教学,首先是指出电流的物理意义,即电荷向一定方向的流动;在导体中产生电流的必要条件是在导体两端有电压的存在,再从导体两端有电压的存在来说明导体中有电场存在,因如导体中的电荷在电场力作用下向一定方向流动,从而明确地指出静电现象与电流现象的区别。接着再从瞬时电流缺少实用意义,如人们生产技术中要求有持续电流存在,这样引入电源的讲述。教材中对电源作了概括性的叙述;使学生认识到电源的作用及用电动势来描述电源的性质,显然这些知识是为以后讲述全电路欧姆定律及感生电动势奠定必要的基础。本文为作者     

安培力定量分析演示仪的改进

对现有安培力演示仪进行了改进,利用可调直流电源改变电流的大小和方向,通过对调磁极可改变磁场的方向,通过移动磁极之间的距离可改变磁场的强弱,通过改变线圈抽头接线柱可改变通电导体的长度.利用该仪器可定量探究安培力的大小和方向与通电导体长度、电流的大小和方向以及磁场强度的关系.     

浅谈运动磁场中导体棒电动势的产生

当磁场运动而导体棒不动时,产生电动势的原因并不是洛伦兹力的作用,而是电场力.从这个意义上讲,把电磁感应电动势分为感生和动生只有相对意义.     

浅谈离子导电的电流

浅谈离子导电的电流张利民（卓资县职业中学０１２３００）以电解池（电解槽）为例浅析离子导电的电流．１电解中的电流图１为强电解质氯化铜，在水里电离成通电后，自由移动着的离子铜离子和氯离子在电场力的作用下，定向移动。取ＡＢ为电解池中一截面．ＡＢ截面右边带正...     

从反常霍尔效应到量子反常霍尔效应

 美国物理学家霍尔 (Edwin H.Hall) 在1879 年发现,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个边界之间会出现电势差(图1)。这个现象被称作霍尔效应。在当时要理解这一重要的现象还非常困难,因为电子的概念在18年后才被提出来。     

基于等离子体粒子模拟的喷气Z箍缩过程物理研究

给出了喷气Z箍缩动力学过程在二维柱坐标系下的等离子体粒子模拟物理模型,编写了相应的程序.对低电流驱动下的稀薄喷气Z箍缩动力学过程进行了验证性的等离子体粒子模拟,得到了许多微观的Z箍缩物理信息,如负载中的电流(密度)、电磁场、粒子位置和密度的时空演化,以及总的z箍缩拖尾质量和拖尾电流等信息.发现在Z箍缩过程中,模拟得到的等离子体电流随时间的变化反映出了等离子体箍缩到心和反弹的过程特征,磁场随径向的变化与长直导线电流给出的磁场很接近;电子所受到的电场力和磁场力(洛伦兹力)是相当的,而离子所受到的力主要是电场力;电子首先在z方向加速,然后在自身运动产生电流的磁场的作用下向轴心箍缩,而离子是在电子和离子电荷分离所产生的电场力的作用下向轴心运动;在压缩到轴心附近时,电子首先因静电排斥而飞散,而离子则在惯性的作用下继续向轴心箍缩,而后滞止飞散.Z箍缩等离子体的拖尾质量在20%左右,拖尾电流最大时在7%左右.     

量子霍耳效应发现十周年

 霍耳效应是1879年美国物理学家霍耳研究载流导体在磁场中导电的性质时发现的一种电磁效应.他在长方形导体薄片上通以电流,沿电流的垂直方向加磁场(如图1),发现在与电流和磁场两者垂直的两侧面产生了电位差.后来这个效应广泛应用于半导体研究.一百年过去了.1980年一种新的霍耳效应又被发现.这就是德国物理学家冯·克利青从金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)发现的量子霍耳效应.     

稳恒电流磁效应对导体内电荷体密度的影响

在普通物理电磁学讲课中,讨论到稳恒电流通过均匀导体时得到这样的结论:净电荷只能出现在导体表面,体内净电荷处处为零。但是这个结论是在电学部分中给出的,换言之并没有考虑到电流本身磁效应的影响。因此在尔后引入电流的磁场时,有些学生自然地会提出这样的疑问:如果考虑电流本身的磁效应,那么上述结论是否还正确呢?下面就此作些解释。 首先考虑均匀导体无电流时,自由电子电荷体密度p0应为这样的常量,它使净电荷体密度处处为零。当通以稳恒电流时,体电流会在体内产生磁场,使运动电荷受到径向力。若以自由电子为载流子,它们便会向中央移动,…     

关于电池的二点疑难探讨

在新课程电动势教学中,教师们经常这样描述电流的形成:电源的正极有大量正电荷,负极有大量的负电荷;闭合外电路后,电源两极上的电荷对外电路建立一个电场,使导体中的电荷做定向移动;在内电路,电荷在非静电力作用下做定向运动.这样的描述有没有科学性错误?电池的两极究竟有没有带静电荷?可把此问题称之为电势之谜和电荷之谜.这两     

对洛仑兹力效应的讨论

对洛仑兹力效应的讨论徐玉岭（山东聊城建设学校２５２０００）电荷在磁场中运动时，要受到洛仑兹力的作用，电荷定向移动时形成的电流在磁场中所受的安培力，实际认为是洛仑兹力造成的．在这种力的作用下，电荷或电流发生移动时，所产生的效果是一致的，最终结果总是企图...     

二平行载流圆柱上的电荷分布

本文计算出载有等值反向稳恒电流的二长直平行圆柱体内外的稳恒电场、导体圆柱面上的电荷密度以及二导体柱之间的电场力。     

电子漂移速度中的1/2因子

由经典金属电子论可知,在外电场中,金属中的自由电子在电场力的作用下,会产生附加的定向运动,它们的平均附加速度称为漂移速度,记作v漂;由此金属导体中会形成一定的电流,其电流密度记作j。可以证明电流密度j和漂移速度v漂之间有如下关系:其中e是一个电子的电有,n是自由电子密度。 目前多数电磁学教科书给出从而导出电导率为式中F为电场力,　为平均碰撞时间,　为平均自由程,　为平均速度,m为电子质量。 美国物理学家R.费因曼指出:这个结果是错误的,差一个1/2因子。他认为,关键在于漂移速度应是而不是式(2)所示的 F。/m。他认为式 (2)的结果…     

高温超导大电流导体临界电流特性研究

YBCO带材在高磁场下仍有好的通流性能,可以用多根高温超导带材构成大电流导体用于高场磁体。为减小导体的交流损耗,大电流导体有多种结构形式,缠绕型和扭转堆叠是其中的两种结构形式。临界电流是高温超导大电流导体的重要指标之一。文中采用四引线法对这两种导体结构在液氮、自场环境下的临界电流特性进行了实验测量,分析并总结了其临界电流特性与结构的关系。     

浅议安培力与洛伦兹力

关于安培力与洛伦兹力,现行中专物理教材提到:“(磁场)作用在通电导线上的安培力,只不过是作用在运动电荷上的力(洛伦兹力)的宏观表现”.高级中学课本《物理》甲种本上说“安培力可以看成是这一段通电导体中所有定向运动的电荷所受洛伦兹力的总和”.那么定向运动的电子所受到的洛伦兹力是怎样成为载流导体的安培力的?本文就此问题谈谈自己的一点看法. 1 磁场中静止的载流导体如图所示的载流导体,电流强度为I,处在方向向左的匀强磁场B中,因为载流导体中每个定向运动的电子,都要受到一个洛伦兹力f_L的作用,其大小F_L=evB,方向沿 Z,这导致导体A侧出现负电荷的堆积,B侧出现正电荷的堆积,结果在载流导体上下两侧产生一个U_(BA)的电位差,形成一个沿 Z的横向电场E,故每个定向运动的电子受到一个沿—Z     

HTS交流电缆导体层电流的测试

在完成30m,三相,35kV/2kA高温超导(HTS)交流电缆系统的研制过程中,为了优化电缆导体结构设计,需要测量导体层电流分布.为此,我们探索了一套测量导体层电流分布的方法,该方法基本原理是利用自己绕制的Rogowski 线圈,耦合层电流产生的磁场,来测量每层导体所流过的电流值.为了验证该方法的可行性,我们研制了一套测量装置,利用这套装置对3m,6层HTS交流电缆模型进行了测量,测量结果表明这种测量方法和测量装置是行之有效的.     

直流背场下YBCO涂层导体交流临界电流依频变化（英文）

基于对不同条件下YBCO涂层导体交流临界电流的测量结果,本文研究了YBCO涂层导体的交流临界电流、频率与外加磁场幅值和角度之间的关系,提出了一个相应的经验公式.利用该公式可计算在任意频率、任意外加直流背场下YBCO涂层导体的交流临界电流,计算结果和实验结果相一致.另外,对于YBCO涂层导体交流临界电流依频变化提出了一种可能的机理,频率的增高使得磁通穿透区域变窄,因而需要更大的电流来实现样品的完全穿透,这就使得交流临界电流随着频率增高而增大.     

探究直流导线周围磁场的变化

利用螺绕环、线圈、电流计和可变电阻器等设备,设计了探究直流导线周围磁场变化的实验装置.由电源、转向开关和电阻来改变导线中电流大小和方向,进而改变直流导线周围的磁场,通过灵敏电流计来探究缠有线圈的螺绕环中感应电流的变化,由此得出直流导线周围的磁场大小和方向与直流导线中电流的大小和方向的关系.