巧用自感规律解物理竞赛题

由于回路中电流变化引起的磁场的变化,又会在回路自身激起感生电动势和感应电流,称为自感现象.因回路磁场由自身电流引起,故Φ=LI,其中L称为自感系数,由法拉第电磁感应定律ε     

地磁暴对电力系统的影响及防治策略

地磁暴是全球范围内地球磁场的剧烈扰动现象, 在电网中产生地磁感应电流(GIC)。电力变压器在GIC的作用下进入半波饱和状态, 其产生的谐波和增加的无功损耗影响电网电压稳定, 造成系统中继电保护装置误动, 随着电网电压等级的提高和电网规模的扩大, 地磁暴可能严重威胁电网安全运行。分析了变压器对GIC入侵后的响应, 以及次生灾害在电力系统中的传播过程, 阐明了磁暴对电力系统的影响机理, 分析了GIC对变压器、无功补偿设备和继电保护装置等设备的影响, 建立了GIC对系统电压稳定性影响的分析框架及基本方法, 最后提出了一种GIC优化治理策略, 与传统治理方法相比具有明显的优越性。     

动生电动势E=Bιv的教学

动生电动势E=Bιv在高考中一直是重点、热点,常考不歇。学生对于这一点总是理解不透,应用不活。如何才能让学生更好地把握这一考点,笔者在教研过程中做了一些探讨。总结出先实验体会,后理论推导,再进行公式中字母含义的理解,最后用题目训练的教学设计。一实验演示如图1所示,当闭合导体回路的一部分作切割磁     

地磁发动机的能量取自何处

地球磁场的产生源于由熔融状态的铁构成的外层地核 ,它位于距地表 2 0 0 0km以下的深度 .两年前 ,来自德国Karlsruhe的研究人员 ,令液态金属钠高速流过蜿蜒曲折的管道 ,实现了自激产生地球磁场的实验模拟 .导体做切割磁力线的运动 ,可以在其中激起感应电流 ,进而这电流又能产生磁场 .原初的极其微弱的“种子”磁场可以来自太空 ,关键是要有一种正反馈自激机制 ,产生并自“支撑”一个稳定的磁场 .为此 ,除了管道路线的空间布局之外 ,还要求管道中的流动参数———磁雷诺数必须大于某一临界值 .磁雷诺数Rm=UR/ η ,其中U是液态金属的均方根…     

霍尔元件在电磁感应实验中的应用

将非磁体和磁体分别从竖直放置的铝管或铜管的上端自由释放后,两者的下落运动完全不同,前者迅速自由下落,而后者却缓慢地穿过管子落地.本文通过建模和化简,建立并求解其动力学方程,应用霍尔元件、LED管和STM32嵌入式系统,搭建测量系统,介绍了将定性实验转换为定量实验的过程,并分析比较了实验结果与理论计算值之间的差异.     

基于稀疏感应电流的微波实时成像方法

在医疗诊断、目标预警、无损探伤等诸多民用和军用领域中,非接触的实时微波成像技术具有重要研究意义。基于逆散射成像理论,非迭代的反演思路具备天然的实时计算能力,但其成像结果粗糙难以实用。为了提高反演图像质量,提出一种基于稀疏感应电流的实时微波成像方法。该方法利用稀疏先验信息和压缩感知算法求解成像区域中的感应电流,并结合传统非迭代反演框架实现实时成像。全波仿真结果和微波成像系统实验验证了所提方法的有效性。相比于传统非迭代反演结果,所提方法在成像质量和成像速度方面有显著提高,在实时监测、快速成像等场合具有重要应用潜力。     

多导体传输线高频场线耦合渐近法分析

基于理想地面上单导体传输线渐近法,提出了改进的多导体传输线渐近法。与已有多导体传输线渐近法相比,所提方法步骤简单,求解效率高。利用所提方法计算电磁波与不同结构多导体传输线网络之间的耦合,结果与全波分析方法计算结果吻合很好。在此基础上,分析了多导体传输线导线间距对沿线感应电流的影响。结果表明,随着导线间距变化,矩形网络和平行网络沿线感应电流波形变化趋势不同,且当间距大于一个波长后,平行网络和理想地面上相同结构的单导线具有相同的沿线感应电流。     

“楞次定律”教学探讨与实验设计

简要分析了楞次定律教学难点形成的原因,建议通过创新实验设计来突破教学难点,为此设计了演示楞次定律实验现象的实验装置.     

Electrical Field Distribution in Terahertz SI-GaAs Photoconductive Antennas

Terahertz signals emitted from three photoconductive antennae based on semi-insulating GaAs and with different gap sizes are tested. These signals represent that the distribution of electrical field between electrode gaps and electrical field enhancement on the anodes is testified. Two main causes of this phenomenon are the different movabilities of electrons and holes and the induced current which is brought by the electrons on arriving at the anodes. The electrical fieM distributes in a large region, which extends from tens to hundreds of micrometers and it is decided by the gap size.     

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.