特斯拉线圈演示仪的制作与应用

本文简要介绍了特斯拉线圈及其工作原理,并制作了一套简易、安全的小型特斯拉线圈演示仪.利用该演示仪可表演一系列有趣的实验,通过观察实验现象发现问题、提出问题,进一步地分析与探究.     

超强磁场的发生技术

磁场强度达到１００Ｔ时，在通电线圈中产生的电磁力接近４００ｋｇ／ｍｍ＾２，这是目前产用导体材料都无法承受的。超强磁场的发生技术是基于通电线圈被破坏之前的瞬间发生百特斯拉领域的高强度磁场的技术。     

微型电弧放电演示仪的制作

介绍了以RLC串联谐振为基本原理实现高压放电的微型电弧放电演示仪,该仪器通过特斯拉线圈实现尖端放电、隔空点亮荧光灯、音乐电弧以及无线传电等功能的演示,该实验装置体积小、安全性高,方便学生更好地观察高压放电的物理现象.     

基于有限元仿真与3D打印技术的特斯拉阀结构研究

特斯拉阀是几何形状固定的被动式单向阀,近年来在微流体领域获得了广泛的关注及应用.本文介绍了特斯拉阀的工作原理及基本构型,分析了影响特斯拉阀工作性能的关键参数,并以分流角作为主要研究对象展开讨论.采用COMSOL多物理场仿真软件模拟特斯拉阀内部流体的运动,利用3D打印技术制作特斯拉阀,设计实验验证了模拟结果的正确性,详细分析了液体流量、分流角与压降比之间的关系,并得到在分流角为10 o时,特斯拉阀性能最佳的结论.     

利用亥姆霍兹线圈测量真空磁导率

采用FD-HM-Ⅰ型亥姆霍兹线圈,利用高灵敏度毫特斯拉计,探测亥姆霍兹线圈公共轴线中点的磁感应强度.通过改变亥姆霍兹线圈中电流的正、反方向,消除了地磁场影响,从而精确测定了真空磁导率.     

特斯拉线圈输电的新型探究实验

针对传统特斯拉线圈输电实验中原理深邃、线路复杂问题,设计了新型简化探究实验.在单线传输系统基础上,通过大量实验,探究了互电容在单线输电和无线输电中的等效方式与同频耦合对输电效率的影响,得出与实验结果较为吻合的简化输电模型,有利于在大学物理实验中开展教学,并对该输电技术在准无线输电方面的应用做了展望.     

尼古拉·特斯拉--一位慷慨的电学大师和天才的发明家

较全面地介绍了19世纪末20世纪初天才的电学大师和发明家特斯拉(Nikola Tesla)不平凡的一生以及他在交流电应用和电气技术领域所作出的特殊贡献,特别介绍了他为推广应用交流电而与爱迪生之间发生的竞争以及为此作出的牺牲,并简要分析了作为发明家,特斯拉与爱迪生在思维方式和工作方法上的差异.     

雷电磁场的模拟及暂态循迹仿真分析

基于电磁振荡以及高压尖端放电原理,利用特斯拉线圈模拟自然界中的雷电及其磁场。利用TES-593三维电磁测量仪对所产生的雷电磁场进行测量,探究了放电频率f、放电脉宽I与雷电磁场的关系。通过原创的“暂态循迹仿真分析法”对不同高度下的磁场分布情况进行测量和仿真,进一步探究雷电磁场分布与雷电距地面高度的关系。     

强磁场发展动态与趋势

文章主要介绍了强磁场的发展状况和最近取得的一些进展，包括45T稳态磁场、60T长脉冲磁场、80T非破坏性脉冲磁场和百特斯拉级磁场，同时文章也介绍了强磁场的发展趋势和各磁场实验室的强磁场发展计划．     

用于分离重离子的紧凑型两维超导磁体

北京中科健超导有限责任公司与北京科技大学共同设计和制作了一种用于分离重离子的紧凑型两维超导磁体 ,目前磁体已经通过测试。该磁体中心场强为 2特斯拉。为了结构上的紧凑 ,外侧的螺线管线圈中间放置水平线圈 ,型状如热狗 ,它使磁体在水平和垂直两个方向上都产生了供离子偏转的磁场     

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。     

金属环在超强磁场中的收缩现象

 超强磁场通常是指磁场强度达到百特斯拉（1特斯拉=10⁴高斯）领域的脉冲强磁场。在这样的极端条件下,可能发生在平常条件下无法观察到的物理现象。运用物理学原理,能够解释这些现象发生的原因,物理工作者的目的就是通过这些现象来观察和认识物质世界。     

1888年5月:特斯拉取得了“电力输送”的专利

 电是现代大多数人视之为生活中理所当然的一环, 一般大众都将爱迪生(Thomas Edison)和电传输过程的发明与发展联想在一起, 但其实现在所采用的电传输方法主要应归功于特斯拉的努力。     

神秘的磁场

星系磁场起源的问题长期悬而未决。星系磁场非常微弱，约为10^-3特斯拉这一数量级，它可能源于更加微弱的某种“种子”场，尽管这种“种子”场只有很少的几种候选者。现在日本国立天文台的Kiyotomo Ichiki和同事证明，这些微弱的磁场可能是在质子和电子结合成原子之前早期宇宙的信号。     

人造信标波前测量

 应用信标技术可以降低大气湍流对光学系统的影响，人造信标是主动校正大气造成的波面相位畸变的重要手段。介绍了人造信标实验系统和利用后向瑞利散射人造信标进行的波前测量结果，分析了人造瑞利后向散射信标系统指标和波前畸变测量结果的关系。     

10分钟就能为电动汽车充满电的新技术

特斯拉和其他汽车公司正在销售创纪录数量的电动汽车(EV)。但是即使在增强型的"增压站",给电池充电仍然需要45~50分钟。一项新的技术进展将会改变这一状况。提高电池充电速度的一个策略是在充电过程中提高电池温度,这会加快电池内部的化学反应。但是电池持续处于高温之下,会导致组件迅速分解。     

我国超导研究出现新突破

 今年初,北京有色金属研究总院采用熔融织构生长法(MTG)成功制备出高临界电流密度的钇钡铜氧化合物超导体.经过中科院物理所连续四次复测,临界电流密度达到每平方厘米23800安培(77K,2特斯拉)。这样高电流密度的高温超导体至今未见国际上有报道.该测试采用直流持续电流四引线法进行,失超判据为每厘米1微伏,磁场方向垂直于测试电流方向.当外磁场增加到7特斯拉时,临界电流密度仍能达到每平方厘米8600安培.     

一种新型凹面磁耦合谐振式无线电能传输装置

目前文献中，市场上多采用平面发射线圈、平面接收线圈实现磁耦合谐振式无线电能传输，弊端是传输效率不高。针对此弊端，设计并自制一新型凹面发射线圈。利用磁通门传感器测量磁场分布，结果表明，凹面发射线圈的磁场分布较平面发射线圈明显向中轴线汇聚；搭建实验电路进行对比实验，结果表明，对于相同的平面接收线圈，凹面发射线圈较平面发射线圈传输效率明显提高，高达10%。     

全球总闪电的天基光学实时探测技术综述

强对流天气是发生最频繁、影响最广泛的气象灾害,造成了巨大经济损失,严重威胁人民和社会安全,更是航空航天和信息通信等技术领域的重大威胁。闪电作为全球性强对流天气的典型要素,对强对流具有重要指示作用,因此闪电探测和强对流预警预报成为天基遥感的重要任务之一。系统地总结了闪电危害,闪电探测体系的发展历程和现状,天基闪电光学探测的技术难点、实现途径和发展现状;同时详细阐述了我国FY-4A闪电成像仪技术实现途径及在轨应用成果。FY-4A闪电成像仪利用时间滤波、空间滤波、超窄带光谱滤波、星上时空域多维融合点目标检测等多维技术实现了天基闪电光学探测载荷的研制与在轨应用,国内气象部门和众多科研院所利用FY-4A闪电成像仪的闪电探测结果实现了强对流灾害的精确预警预报,产生了重大经济效益与社会效益。最后,针对目前闪电探测体系存在的问题,分析了我国未来天基闪电探测系统的发展趋势,为我国后续闪电探测发展提供了参考。     

闪电光谱研究进展

简要回顾了早期闪电光谱的研究,分两个阶段综述了近二十年来国内外闪电光谱研究的最新进展。在20世纪60年代和70年代初,利用胶片相机获取的闪电光谱虽有诸多不足之处,但仍然取得了很多非常重要的研究成果,既为后期闪电光谱的研究奠定了坚实的基础,也指明了发展方向。2001年以来,国内首先利用普通数码摄像机组装成无狭缝光栅摄谱仪开始开展闪电光谱研究。普通数码摄像机虽然解决了胶片相机存在的问题,但拍摄速度较慢(50帧·s^-1),只能研究闪电回击通道在该时间范围内的整体性质。尽管如此,这些工作又一次推动了闪电光谱研究的发展,国际范围开始关注闪电光谱研究。Warner等于2011年用高速摄像机组装的无狭缝光谱仪记录到了云-地闪电梯阶先导的光谱,大幅度提高了拍摄速度(10 000帧·s^-1)。2012年以来,国内也开始利用以高速摄像机作为记录系统集成的无狭缝光栅摄谱仪捕获闪电光谱,用更高时间分辨率对闪电通道不同阶段的辐射光谱开展了大量研究,并取得了多项引人瞩目的成果,主要包括自然闪电的梯级先导、直窜先导和回击以及球状闪电和闪电通道核心的光谱研究。2017年,W...