在互感現象中功能問題的討論

在許多普通物理学教科书和习題集中,經常可以遇到这样一个問題:在保持两电路中电流強度不变的条件下,两相邻电路在磁力作用下作相对移动时,求磁能的变化和磁力所作的功。計算的結果表明:磁力所作的功等于磁能的变化。对于这一事实,不应該簡单地看作出自能量守恆定律(磁力所作的功以消耗磁能为代价),而应作比較詳尽的討論。     

另一类电流叠加原理

有一类求等效电阻的问题[1][2],曾利用这样一个原理:绕经电路里某一元件的电流,等于各电流源单独输入时的叠加,一般普通物理教科书没有提到这个原理,本文就这个问题给出证明并讨论其成立条件。以恒在运用该原理时能清楚其原由而不致错误引用. 定理:任一无源线性元件网络,流经某一元件的电流等于各电流源单独馈入时流经该元件的电流的叠加. 证明: 我们只讨论两个电流源输入的情形.下述论证很容易推广至多输入情况.图1.的方框表示由p条支路及n个节点组成的电路网络.任意选取两对节点(例如a和b,c和d)由其中引出导线用作以后输入电流. 建立电路…     

注意电流、电压测量中的方法误差

电流和电压测量中的方法误差是系统误差中不可忽视的一个因素。方法误差一般可表达为γ=(A_X-X/X)100%式中:A_X——测量结果的数值X——被测的量应该说,方法误差在用指示仪表的测量中是不可避免的。因为电流表的内阻不等于零,电压表的内阻不等于无穷大,当它们接入被测电路后,必定或多或少地影响电路的原来状态,影响了被测量的数值,使测量电表的示值与电路原有的数值发生误差。用电压表测量电压时,其方法误差还与被测电路的电源内阻有关。只有当测量电流时,电流表的内阻R_a与电路的电阻R相比可以略去不计     

恒功率输入恒流输出的电容器充电电源

常规恒流充电电源输入端的功率随着输出电压的升高而逐渐增加,充电结束时输入端的功率由最大值迅速降为0,不仅需要电网能够提供近2倍于平均值的峰值功率,还会造成电网电压的波动,特别是在重复频率与工频接近的大功率应用场合时,可能造成电网滤波系统的振荡,影响供电可靠性和干扰其他用电设备。提出了一种带有储能环节的电路拓扑,使得在对负载恒流充电期间,输入端的功率保持在平均功率水平。充分利用了串联谐振电路断续工作模式的特点,无需辅助变换器,仅通过双向开关对电流的控制,可将充电初期多余能量存储到储能环节,并在充电后期逐渐将此能量向负载释放,在充电启停时刻储能环节的净增能量为0。将上述拓扑电路添加到基于DC-link的恒流充电电源中,进行了分析和控制参数推导,并在输出电流8 A、最高输出电压5 kV的电源上进行了实验,结果表明:充电期间直流母线提供的电流基本稳定,幅值为常规方案中最大母线电流的一半左右。     

电流补偿实验

一般大学和中学都开设了如电势差计这样的电压补偿实验,但却没有电流补偿的实验。本文准备介绍这个实验的原理和方法,希望在开设了这个实验后,能使学生对“补偿”的意义有更深的理解。一、电流补偿的原理当我们在一电路中串入电流表测量其电流时,往往由于电流表的内阻而使得测量值较原电路的真实值为小(如图1)。为此我们可以设计如图2所示的电路。在这个电路     

XIPAF磁铁电源电流纹波对慢引出的影响

从理论和模拟两方面研究了西安质子应用装置二极铁、四极铁电源电流纹波对引出束流的影响,并根据模拟结果确定出以下单种磁铁电源电流纹波标准:对于聚焦四极铁电源,电流纹波/设定值应小于1.2×10-4;对于散焦四极铁电源,电流纹波/设定值应小于2×10-3;对于二极铁电源,电流纹波/设定值应小于4×10-4。因西安质子应用装置同步环上所有磁铁电源采用同一纹波标准,综合考虑所有磁铁电源电流纹波后,最终确定电源电流纹波/设定值应小于1×10-4。     

单量子阱的自旋电流

利用密度矩阵的方法,由多粒子体系的薛定谔方程得到了微观体系中电子输运的概率方程，由此推出了单量子阱的自旋电流和电荷流的表达式.研究发现，在某种条件下单量子阱中只存在自旋电流；同时还给出了左右自旋电流之间的关系.结果表明:当单量子阱中的电子发生自旋共振时,自旋电流出现极大值并且随着自旋退相干时间的减小而减小. 关键词： 自旋共振 自旋电流     

自感作用演示实验的改进

演示含有自感器电路接通电源时,电路中电流的增长情况是按图1所示进行的。当电键     

半导体激光器用电流源的设计

半导体激光器(LD)是一种电流注入式电致发光器件，其工作特性和使用寿命主要取决于驱动电流源的性能优劣。本文作者设计了一种用于中、小功率LD的新型电流源，它的工作原理是电压／电流转换、电流放大和电流负反馈。输出电流在0～3Ａ范围内可连续调节，当电流分别为2A和3A时，连续5小时内的电流变化量均小于1mA，相应的电流稳定度分别为5.0×10-4和3.3×10-4。另外，该电源还具有抗击浪涌击穿、断电保护和过流保护等多种功能。与以往的电源相比，该电流源具有原理简单、稳定性好等优点，在教学、科研和生产中有很好的应用前景。     

交变电源作用下介观电感耦合电路中电荷与电流的量子涨落

利用量子厄米不变量理论,我们研究了交变电源作用下介观电感耦合电路的量子动力学,不仅得到了含时薛定谔方程的精确解,计算了电路中电荷与电流的量子涨落,同时也得到了介观电路的非绝热非循环几何相位的表达式.     

介观LC电路中的量子隧道效应

考虑到电子在纳米电容器中的运动是一个单电子隧穿过程,因而将电容器作为一个隧道结,应用隧道模型的稳态法,研究了介观LC电路中的电流电压特性.结果表明:由于库仑力的作用,介观LC电路中存在着阈值电压.当外加电压小于阈值电压时,隧穿电流为零,显示出库仑阻塞现象;当外加电压远大于阈值电压时,隧穿电流与电压成正比. 关键词： 介观LC电路 库仑阻塞 单电子隧道过程     

全电路欧姆定律几组物量的关系及应用

全电路是电学部分的重点和难点,正确理顺几组物理量间的关系,对学生正确理解全电路欧姆定律,并运用所学知识解决实际问题有很大的帮助．１电动势与内外电压的关系 由Ｉ＝得出：２电流与外电阻的关系 由Ｉ＝可知：对某一电源（ｒ－定）而言,电流随外电阻的增大而减小．３路端电压与电流的关系 由＝Ｕ＋ Ｕ内可得 Ｕ＝－ Ｉｒ,该式说明,对某一电源（ｒ一定）,路端电压随电流的增大而减小．４路端电压与外电阻的关系 在全电路中,当外电阻发生变化时,路端电压就随之改变,用数学表达式表示为： Ｒ＋ｒ可知 当Ｒ→（断路）时,Ｕ＝５电…     

带能量回流的超导磁体开关电源的研究

40T稳态强磁场中的超导磁体电源需要低压大电流的电源方案,本文介绍了一种新型的带能量回流的超导磁体开关电源,与以往的电路进行对比分析,可以发现新型电源拓扑结构的优点突出,有利于减小体积、节省成本、提高效率.本文主要研究电路中的直流-直流变换模块,所以本文对电路拓扑结构中的直流-直流变换模块进行了详细的理论分析.为了对新型的电源拓扑结构进行深入的了解,本文对直流-直流变换模块进行小信号建模,计算出了直流-直流变换模块的传递函数.而后在matlab/simulink仿真软件中搭建电流外环电压内环的双闭环控制系统,根据仿真结果可以验证新型电源拓扑方案的可行性.新型的电源拓扑方案有利于强磁场中心电源的升级和改造,进一步提升磁场强度.     

电源输出功率的研究

电源输出功率是指在外电路上消耗的功率．包括电源在内的闭合电路,涉及到电源电动势、电源内电阻、路端电压、电路电流、外电阻以及电功率等物理量．在这些物理量中,除电源电动势和电源内电阻由电源本身决定外,其余各量都随外电阻的变化而变化．电源的输出功率随外电阻如何变化呢？本文将从理论和实验两个方面进行讨论．     

弗兰克-赫兹实验集电极电流微分测量分析

弗兰克-赫兹实验物理内容丰富，其实验现象由事实展现并得到广泛关注，但缺乏从机制层面对实验现象进行分析.采用集电极电流微分测量方法，由微分电流的能量(电位)分布及其随加速电压的变化规律，解释了常规方法所观测到的普遍实验现象.通过观测能量分布峰形变化，分析了实验过程中单峰和双峰交替出现的物理本质，深入探讨常规方法的实验结果与能量分布规律的内在关联.集电极电流微分测量方法有助于深刻理解实验原理，其结果阐明了激发电位递增的物理本质.     

0—100A高稳定度超导磁体电源

迄今为止国内生产的超导磁体电源大都采用六十年代的电子线路和分立器件,其励磁电流的升降还都沿用伺服马达的电路,因此整个电源结构繁复、体积庞大、调场速度由马达控制。我们参照文献[1-3]设计和研制了一个电路简单、调场方便的高稳定性超导磁体电源,设计和达到的性能指标如下:进线220V单相供电;电流可调范围0—100A;输出电压0—4V;功率管风扇冷却;电流调整率(?)3.3×10~(-5)(外电源220V±22V);电流     

测定平行电流间的磁场力

两根平行的长直导线,通以电流时,它们之间的磁相互作用力为式中,I1、I2分别为流过两导线中的电流;d为两导线的间距. 本实验将两根直径为0.140毫米,长为200毫米,表面很光滑的磷铜丝,平行固定在导线架上,见图1,架子四周有调节螺丝可调整导线的平行及间距.由于实验中两导线的间距调得较小(因导线外有漆包着,可避免相碰而造成短路),可用作光学衍射实验中的单缝.另将一激光光束射在此单缝上,整个实验装置见图2.当两长直导线上通过一定的、方向相同或相反的电流时,由于电流与磁场的作用,两导线之间可产生相斥或相吸的现象,而当电流变化时,随之引…     

MgB2颗粒超导体临界电流的温度特性研究

通过制备MgB2/MgO超导复合材料,获得了典型的MgB2弱连接颗粒超导体,并测量了该样品在不同温度下的Ⅰ-Ⅴ特性曲线.在Ⅰ-Ⅴ曲线中,我们发现:当电流超过临界电流时,电压随着电流先是缓慢的增长,在电流升到一定值时,电压有一个很陡的突变.我们对这一变化进行了研究,认为这是由于MgO杂质使MgB2的晶界效应增强所引起的.该样品的临界电流和温度的关系满足:jc(T)∝(1-T/Tc)1/3,利用三维Josephson结网络系统的渗流模型进行计算发现,当颗粒超导系统处于非均匀状态时,临界电流和温度满足关系式jc(T)∝(1-T/Tc)4/3,这一结果和我们的实验符合的非常好.     

测定电流表内阻的一种简便方法

测定电流表内阻的简便方法其电路如下图所示．图中G为内阻是r。的待测电流表，其量程为人；G；为已知量的另一电流表；R；与R。为两个可变电阻箱；K；、K。是两个电键；电路由电动势为。，内阻为厂的电源供电．当闭合电键K；、K。后，通过电路中干路的电流I；可从电流表G；上直     

回旋管磁场电流调节器的改进

一、引言 最近,用电子回旋共振加热(ECRH)产生热电子等离子体引起了人们很大兴趣。为开展ECRH在聚变装置的应用研究,我们在一个简单磁镜MM-2中,用频率15千兆赫回旋管建立热电子等离子体,并开展了一系列热电子环物理实验研究。在该装置实验中,我们发现,回旋管正常工作的关键是它的主磁场电源的稳定度。它要求电源输出500A时,电流稳定度优于0.05％。最早该电源用28只三极管并联作为电流调节器,由于管子参数分散性大,均流和