基于高温超导带材的三通道导体载流特性的仿真研究

本文基于三通道扭曲堆叠导体和准各向同性导体,提出了三通道准各向同性导体.在有限元仿真软件中使用自洽模型对两种导体进行建模,分析并对比了两种三通道导体的临界电流、临界电流各向异性、工程电流密度与导体半径之间的关系.仿真结果表明三通道准各向同性导体在背景场条件下具有使用价值,同时也为提高两种三通道导体工程电流密度提出了建议.     

两球形带电导体周围的静电场

运用重复电象法讨论两球形带电导体周围的静电场 ,导出其电势及导体表面电荷面密度 ,计算两导体系统的电容     

特殊的电像法研究多个导体球的相互作用

推广了一般导体和点电荷电像,用迭代电像法计算了两个导体球之间的作用力与电容,并做了推广以及精确性分析.进一步给出了多个导体球的一般计算方式.作为多导体球问题的例子给出了第三个无静电荷的导体球对两导体球体系的影响.给出了导体作用数值计箅的具体方式,并且为导体相互作用实质提供了清晰的物理图像.     

两平行相交带电圆柱导体的空间电场

用镜象法求解由两平行相交带电圆柱导体所组成的柱形导体边界静电场边值问题,通过简单的数学分析,获得两类平行相交带电圆柱导体问题的空间电场分布．     

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。     

矩形与圆形截面载流平行双导体间安培力研究

截面形状不同的载流导体在空间中的磁场分布以及对其他导体的安培力,在实际工程应用中有重要意义.本文从理论上分析计算无限长矩形截面和圆形截面载流导体磁场分布,进而对两根平行的矩形截面导体间、圆形截面导体间的安培力进行分析,并利用Matlab软件对磁场分布和安培力做了模拟.结果表明:矩形截面载流导体的磁感线呈近似椭圆状;两平行矩形截面载流导体间的安培力不仅与距离、截面尺寸有关,当距离、截面尺寸一定时还和放置的方向有关.当边长比a/b1时,安培力小于同样面积和载流密度情况下的圆截面导体,且a/b值越小,作用力越大,当a/b1时,大于同样载流情况下的圆截面导体,但随着导体间距增大作用力的差别越来越小.     

等势条件下两带电导体球的电荷分布

本文通过多重镜像法求解了等势条件下两个带电导体球的电荷分布问题,主要关注两球的电荷量以及平均面电荷密度随两球半径和两球间距的关系.通过选择合适的坐标,给出两导体球接触时,n级镜像电荷电量和位置的通式,及总电量的解析表达式.研究发现,当两导体球直接接触时,两球所带的电荷量可以严格求解,并给出了两球的电荷量之比表达式.随着两等势导体球间距的增大,两球所带的电荷量之比趋于半径之比.本文还讨论了一个导体球的半径趋于0的极限情况,小球与大球的电荷量之比趋于0,平均面电荷密度之比在两球不直接接触时趋于无穷大,而在两球直接接触时趋于π²/6.     

轴向载流圆台导体电阻的讨论

对轴向载流圆台导体电阻的计算结果作了修正，讨论关于大块导体的电阻的概念，指出在圆台导体两底面半径之差远小于导体长度时，电阻值才为常见的计算值。     

带电线电场中导体球上的特定电荷分布

研究了带电导体球在带电直线电场中的电荷分布问题,并计算了两种特定情况下导体球表面的电荷密度.     

接近速度对空气静电放电特性的影响

通过理论分析和实验测量,研究了导体接近速度对空气放电的影响。理论计算了两导体相互接近时导体的自（互）电容系数、导体电势差、导体电势差随导体间的间隙（放电间隙）的变化率和导体电势差的时间变化率。实验研究了5 kV和10 kV放电电压下放电电流峰值和耦合电压峰-峰值随接近速度的变化关系。接近速度直接决定了空气击穿时导体电势差的时间变化率,同时也就决定了不同速度下的空气放电特性;接近速度影响了火花击穿的时间延迟,从而对空气放电产生了时间效应。     

接近速度对空气静电放电特性的影响

 通过理论分析和实验测量,研究了导体接近速度对空气放电的影响。理论计算了两导体相互接近时导体的自（互）电容系数、导体电势差、导体电势差随导体间的间隙（放电间隙）的变化率和导体电势差的时间变化率。实验研究了5 kV和10 kV放电电压下放电电流峰值和耦合电压峰-峰值随接近速度的变化关系。接近速度直接决定了空气击穿时导体电势差的时间变化率,同时也就决定了不同速度下的空气放电特性;接近速度影响了火花击穿的时间延迟,从而对空气放电产生了时间效应。     

两块带电导体的相互作用能

导出了两块导体在给定电量，给定电势时和一块给定电量，另一块给定电势时，3种情况下的相互作用能公式，并从电磁场能量和导体有量两个角度来表示互作用能公式，指出带电导体之间的互作用能一般由电势能，导体带电状态改变做功和外电源提供的能量这3部分构成。     

点电荷与导体球系统的电场线

用电像法将点电荷与中性导体球系统的电场化为一维点电荷分布系统的电场,导出电场线满足的方程,利用Mathematica软件画出了电场线簇图形,并对点电荷与接地导体球、点电荷与带电导体球两系统的电场线进行了描绘。     

多层电介质问题的几个特例

对多层电介质问题展开了分类讨论,发现该类问题多数都可归结为最外层电介质为无限厚的情况,只需将真空和导体的相对介电常数分别视作1和∞,其结果都可纳入文献[1]。但最外两层均为无限厚或有限厚接地导体的情况则属例外。研究表明,对于最外层材料,无限厚导体与接地的有限厚导体等效。在这类情况下,利用导体中电场强度为零以及最外层导体的电势为零这两个关键条件,可解出各层介质中的电场以及各界面上的电荷面密度,发现其结果并不能纳入文献[1]。     

格林互易定理

格林互易定理在研究静电场的互易性和解决某些静电场问题时是很有用处的.它的内容很简明:在线性介质中,设有一个静电独立的[1]n 1导体系统,0号导体为参考导体,!号(i=1,2,…,n)导体所带电荷为Qi,电势为vi;此同一导体系统的另一种带电方式如果是i号(i=1,2,…,n)导体所带电荷为Qi,电势为Vi,则在这两种带电方式的电荷与电势之间必有关系式存在。它的证明方法比较多,有的从导体系统的两种带电状态的能量之差只与这两种带电状态本身有关,而与由一种带电状态如何过渡到另一种带电状态的具体方式无关进行证明[1],也有的是先证明它对点电荷系统成立…     

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)。     

离子学

 读者对“电子学”已经很熟悉了,但对“离子学”却可能很陌生．事实上,离子学是近年来发展起来的一门极具生命力的多学科交叉的前沿学科,它是物理学、化学、材料科学、工程学、冶金学、生物学等多种学科交叉汇合而出现的新学科生长点．能够传导电流的物质称为导体．通常,人们习惯用电导率（ａ,（·ｃｍ）^－１）来表征导体传导电流的本领,并可表示为Ｕ＝１／Ｒ·ｌ／ｓ式中Ｒ为导体的电阻（）,ｌ为导体长度（ｃｍ）,ｓ为导体的横截面积（ｃｍ^{２<,/sup>）．粗略地讲,电导率愈大的导体,其导电能力愈强．根据导电机理的不同,通常可将导体分为两类：电子导体和离子导体．凡依靠电子（或正空穴）的运动来传导电流的导体称为电子导体．}     

Excel用于优化设计电容器尺寸

1 同轴柱形电容器的优化，设计两个同轴柱形导体构成了同轴柱形电容器．设电容器的内、外导体壳半径分别为r和R，长度为L(L≥R—r)，两导体壳层之间所填充电介质的介电常量为ε，其击穿场强为Emax(图1)．在外半径R一定的情况下，如何选择内圆筒导体半径r，使得设计出的电容器可以承受的电压最大?     

两平行接地大导体板间带电圆柱体的电场及系统的电容

利用保角变换,给出两平行接地大导体板间带电圆柱体电场的分布规律,绘制其横截面上的电场线与等势线图,并计算该导体系统单位长度的电容.     

关于两个导体球间的电容问题

本文利用镜像法,计算了两相互接触的带电导体球的电容.接着再用镜像法计算两相距一定距离的具有相同半径的导体球间的电容,且其极限情况与已知结果相同.然后用Matlab对结果进行了数值分析.