大学物理电磁学通量教学中的几点体会

通量是电磁学中的重要概念,是麦克斯韦方程组的重要组成部分,是学生学好电磁学的关键内容之一。所以通量的教学内容在电磁学教学中显得尤为重要,本文就从作者多年大学物理教学经验出发,谈谈电磁学中通量的教学体会。     

炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术研究

炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术 (MC-1) 是一种原理独特的高能量密度实验技术, 它是利用炸药内爆驱动金属套筒压缩其内部磁通量从而实现超高磁场, 利用超高磁场可以对其内部的样品实现等熵压缩. 由于这项技术具有超高磁场、等熵加载等特点, 在材料高压物性、新材料高压合成、及超强磁场下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景. 2011年, 中物院流体物理研究所在国内率先开展了这一方面的实验研究工作, 研制成功了单级MC-1实验装置, 观测到了MC-1实验的典型实验特征, 获得了超过430T的动态超强磁场. 数值分析表明, 利用这项技术可以实现对材料的等熵压缩. 这项技术的研究对于我国未来开展极端条件下的凝聚态物理研究具有积极的意义. 关键词： 柱面内爆 磁通量压缩 等熵压缩 超强磁场     

超导磁通量子比特的性能表征

采用超导电路实现的量子计算近十几年来发展迅速,目前已经实现了质因数15的分解、高保真度的单和双量子比特等等。为实现量子计算,采用正交剥离自对准工艺,制备了射频超导量子干涉器件(rf-SQUID)结构的超导磁通量子比特芯片。在稀释制冷机mK温度下,对其基本结构参数进行了表征,并通过理论分析、软件仿真验证了测试结果。此外,还分析了测试系统的噪声性能,对可能的噪声源进行了消除。最后,通过量子比特初态的制备,观测到了双势阱能级间的共振隧穿现象。     

多级柱面炸药内爆磁通量压缩技术研究

柱面内爆磁通量压缩发生器是利用炸药内爆压缩其内部磁通量至轴线附近小体积内从而实现超高磁场,传统的单级装置因受到金属套筒内爆失稳等影响性能指标受限。开展了多级内爆磁压缩技术研究,突破多项关键技术,包括研制特殊结构的密绕螺线管、脉冲功率源及大电流放电开关等,具备在直径135 mm套筒空间内实现20 T以上初始磁场产生能力,并建立了动态磁光测量系统。利用磁流体力学编码SSS-MHD开展多级装置设计,计算显示,设计的多级装置能够将约42%的初始磁通量压缩至轴线附近直径7 mm的空间内。最终研制成功多级内爆磁压缩装置CJ-150,在亚立方厘米以上空间实现轴向峰值磁场强度906 T,数据不确定度5.35%。10余发动态考核实验显示,CJ-150装置工作稳定,能够满足物理实验需要。利用经实验验证的磁流体模型计算显示,CJ-150具备1 000 T以上超强磁场产生能力,能够对大尺寸样品实现500 GPa以上的准等熵加载。     

变压器空载时原线圈中电流为零吗

许多物理教辅材料中都涉及到变压器空载时,原线圈中是否有电流的问题.对于这个问题,常有两种观点:一是变压器空载时,输出端电流,I2=0,根据I1/I2=n2/n1可判断出,I1=0;二是变压器空载时,输出端电压u2=n2/n1ul≠0,而u2的产生是由于铁芯中磁通量发生变化,这个磁通量应是原线圈中电流I1产生的,从而,I1≠0.上述两种观点孰是孰非?那么空载时电流到底是多少?需弄清以下几个问题:(1)变压器空载时,原线圈可以看作普通的铁芯线圈,接通时当然会有电流.     

自感系数定义辨析

自感系数是电磁感应现象中的重要概念，关于它的定义可归内为静态定义，动态定义和能量定义，通过对这3种定义的物理实质和适用范围的分析，说明了能量定义是自感系数的较为严格的的普适的定义式。     

共轴载流矩形线圈间的相互作用力

本文计算了共轴载流矩形线圈问的相互作用力，并对计算结果作了相关讨论，得出了一些有意义的结论．     

曲线导体的动生电动势

1电磁感应及动生电动势 电磁感应描述的是电与磁之间的关系，法拉第电磁感应定律指出闭合线圈的感应电动势与线圈的磁通量的变化率成正比，即ε=-dφm/dt其中，     

磁场中环状碳纳米卷电子结构的紧束缚法研究

通过考虑波矢■周期性边界条件,在石墨烯紧束缚模型基础上,构造了磁场中环状碳纳米卷模型,研究了其电子结构性质.结果表明环状碳纳米卷的电子结构以磁通量子Φ_0为周期随磁通量Φ周期性变化,通过控制手性和磁场,可将其调制成金属或不同带隙的半导体,其中m=3I(I为整数)、θ=2π/3的锯齿型环状碳纳米卷的带隙受磁场的影响比较小,m=18时变化幅度仅为7 μeV.     

可验证互感系数相等的常见实例

本文以互感系数的定义为依据,通过对常见互感实例的解算,从理论上直接给出两互感系数相等的结论。