工程电磁场综合实验设计

为了提高学生的学习兴趣,综合掌握工程电磁场基本原理,基于静电场等电位线绘制实验,本文设计了一项工程电磁场综合实验。实验室在原先实验内容基础上增加两个内容。一是增加电磁场数值计算实验,即用电磁场数值分析软件分析五种电极板中等电位线和电场线等。二是增加了悬浮导体电位的计算实验。通过该实验进一步提高学生的工程电磁场基本知识和灵活运用工程电磁场概念的能力。     

边值问题模拟与仿真实验研究

本文讨论了一项利用静电比拟法研究电容参数与悬浮导体电位边值问题的综合实验,与恒定电场描绘实验及基于ANSYS软件的数值仿真实验一起构成一套边值问题实验群。该实验分为两部分。一方面运用静电比拟法,通过测量五种电极的单位长电导参数,获得对应的电容参数,并与ANSYS电磁场数值仿真软件计算结果进行了比较。另一方面提出了悬浮导体电位边值问题的测量和计算方法。通过该实验,进一步提高学生综合利用静电场原理,解决实际问题的能力。     

抗磁稳定悬浮结构的阻尼特性研究

研究了一种抗磁稳定悬浮结构的涡流阻尼力的阻尼特性。建立了求解涡流阻尼及阻尼系数的数学模型,借助MATLAB和COMSOL 5.6通过三维电磁场有限元仿真分析方法研究了涡流阻尼的特性以及外部激励频率、振幅、悬浮磁体厚度、导体板厚度等对涡流阻尼的影响,给出了其变化规律。结果表明:增大磁体半径与厚度、增大抗磁体边长和厚度以及减小悬浮间隙都可增大涡流阻尼。除此之外,增大外部激励的振幅与频率也可以增大涡流阻尼,但增大激励频率时涡流阻尼会出现相位滞后现象。该结果对于分析研究抗磁悬浮结构的振动特性具有一定的参考意义。     

双层YIG波导中静磁体波的传播特性

本文研究了在倾斜静磁场作用下,双层YIG薄膜波导结构中静磁体波的传播特性,得到了其色散的特征方程,计算了磁场倾角从5°到20°范围内双层波导结构中静磁体波传播的色散关系和延迟特性.结果表明,斜向场情况下在双层YIG薄膜结构中传播的静磁体波适合应用于高频范围,并且通过调节磁场倾角可以获得比单层膜波导结构更好的延迟率可调范围.斜向场情况下采用双层YIG薄膜结构,对于改进静磁波器件和磁光波导器件的性能具有十分重要的意义.     

“微波技术基础”课程中的增量电感法

衰减常数是微波传输线的重要特性参数。精确计算传输线的导体损耗衰减常数需要分析特定模式的电磁场并在导体表面积分。增量电感法将TEM或准TEM模导体损耗衰减常数的计算等效为特性阻抗对几何尺寸的偏导问题,简化分析过程。本文以同轴、带状线、微带线为例,阐述了增量电感法的原理、应用方法、适用范围,并加以讨论。     

矩形导体及涂覆介质薄板散射场的全域基矩量法解

本文根据二重性原理及矩形导体板边界条件的特点,提出了二维板表面电、磁流密度的全域基表达式,利用矩量法求解电磁场问题。较成功地解决了低频及谐振区矩形导体及涂覆介质板散射场的计算问题。     

修复一个BOSE低音炮扬声器

我收到一个6英寸左右的BOSE低音炮扬声器,收到的时候损毁情况严重,音囤卡死。初步发现的问题是导磁板与磁体错位,可能是因为撞击或局部高温导致粘合导磁板和磁体的胶水失效了,于是我决定对其进行修复。     

甚低频磁屏的分析及其优化设计

双层和单层磁屏中置有非导磁体时的屏效问题已有多人进行了研究。作为补充和发展,本文给出了双层和单层磁屏中置有导磁体时的屏效解析及实现优化设计的条件。实验的结果证明了理论解析对工程实践的指导意义。磁屏中置有非导磁体时的屏效解析可作为置有导磁体时屏效解析的特例而导出。     

静电场边值问题的一个教学案例

本文提供了笔者在"电磁场"课程讨论课上使用的一个教学案例,该案例以三相电力汇流排为对象,讨论如何建立静电场边值问题。课堂讨论表明,该案例不仅提高了学生对第一类边界条件、第二类边界条件、电位悬浮导体边界条件等静电场边值问题的数学抽象能力,还扩展了学生对介质极化、多导体部分电容等概念的应用能力。     

电磁场中分界面上的位与场的关系及其应用

文章讨论了电磁场中两种介质的分界面上电位与电场的关系以及矢量磁位与磁场的关系,通过分析说明了在分界面上如何依据电位分析出电场的分布规律,并从矢量分析的角度出发证明了矢量磁位的边值关系.     

垂直电偶极子在介质-导体平面结构中场的表达式

本文研究了垂直电偶极子在介质-导体平面结构中的电波传播问题。利用索末菲积分表达式,通过假定场在各个区域中的形式以及使各区域中的场满足边界条件,导出了电磁场在介质-导体结构中的表达式。对场的表达式所做的渐近计算表明了介质下面导体的存在对电波传播的影响。     

有限地板上的天线与天线阵的矩量法分析

使用矩量法对导体平板散射近场、表面场问题作了一定的分析,在具体问题中引入近似算法来求解磁矢位和标量位,用矩量法数值求解电磁场问题会遇到积分奇异问题,本文用的是分割三角形的方法,使其场点与源点不重合,可以避免积分奇异性问题.并对其中所存在的积分奇异问题进行了研究.并利用矩量法对有限接地板上具有一定复杂程度的天线和天线阵进行数值计算,准确得到天线的参数特性,对实际工程的分析和设计有一定的指导意义.     

垂直不均匀磁场中静磁波的传播特性

本文理论分析了垂直不均匀磁场作用下磁性薄膜中静磁波的传播特性,具体计算了抛物线分布的不均匀磁场对静磁对表镣波振幅的影响,计算表明,在适当分布的不均匀场作用下,与均匀磁场情形相比,波导中传播的 振幅有所增加,从而也增强了静民导波光相互作用时的射效应。     

关于"电磁场导论"课程中的两点讨论

结合“电磁场导论”课程教学中遇到的问题,指出有关球面镜像、电场能量计算的两点看法。为灵活运用球面镜像法,建议将镜像电荷q″置于导体球面上。为免除采用电位积分式计算电场能量时,电位参考点选取的困惑,明确指出该公式的使用条件为静电独立系统。上述建议仅供大家参考。     

电磁场课程体系和教学内容的改革与实践

阐述了似稳场与准静态场概念上的差异,针对电气工程与电子信息类专业普遍是在大学物理“电磁学”课程之后开设“电磁场”课程的现状,提出减少“电磁场”与“电磁学”在教学内容上的重复,在教材和教学上简化纯粹静态场内容,突出对准静态电场、磁场概念的讲解,并在准静态场的范畴中引入标量电位和矢量磁位、标量磁位以及电阻、电容与电感参数,以提高学生理解和解决实际工程问题的能力。     

平行平面场中磁矢位边界方程的推证

磁矢位的边值问题是"电磁场"课程中关于恒定磁场的教学重点,也是学生普遍反映的难点。本文对平行平面场中磁矢位的边界方程,进行了证明,同时给出了该方法的应用;对比分析了利用磁矢位边界方程与安培环路定理两种方法的求解。本文解决了"电磁场"课程教学中的一个盲点,让学生建立起了平行平面场中磁矢位的边界方程与磁场强度和磁通密度边界条件的联系,对理解恒定磁场的本质大有裨益。     

线源激励二维理想导体角反射器辐射场严格解

采用模式匹配法,对平行电流丝或磁流丝作用下二维理想导体角反射器的电磁辐射进行了严格地电磁场分布。推导出了以散射场展开系数为未知量的矩阵方程,给出了计算实例,其中张角为１８０℃（即平板）的计算结果与文献［４］的结果是一致的。     

矩形涂覆薄介质层导体的雷达散射截面：傅里叶级数解

提出了一种求解矩形涂覆薄介质层导体板电磁散射的数值解法－－－用傅里叶级数作为导体及介质的上、下表面感应电、磁流和全域基函数计算电磁场积分方程。该解法具有良态、收敛迅速及精度高的优点。计算结果与对比数据符合良好。     

运动薄壳体上电磁场平均边界条件

考虑到采用电磁场精确边界条件处理电磁屏蔽问题的复杂性,为简化电磁屏蔽边值问题的分析及计算,本文利用局部平面波近似法,导出了运动薄导体壳上电磁场的平均边界条件,计算结果表明用该边界条件完全可以取代电磁场的精确边界条件.     

金属管线与地中载流导体交越时产生的电位分布

本文给出了一种处理地下耦合平行，交越多导体系统的一般方法，推导出了地下多导体系统的基本耦合方程，利用这组方程可以求得受扰导体上的感应电流及电位分布，并能计算地中任意点的电位。