用自旋改变纳米磁铁的磁化方向

一项新的研究显示，将所谓的“自旋极化”电子的电流注入到磁性材料中，能够在不需要施加磁场的情况下，改变材料的磁化状态，这也许对发展计算机的磁存储有用。Mark Covington在一篇相关的研究评述中解释，电子具有电荷和自旋。虽然传统的电子器件只用电荷，但是一批正在研究中的器件开始利用电子的自旋性质。     

稳恒磁场中安培环路定理的应用

证明了安培环路定理，举例验证了安培环路定理在稳恒磁场中解决问题的方便性，总结了安培环路定理的适用范围。     

一种基于磁流变效应的外骨骼作动器设计及分析

针对穿戴式外骨骼长时间保持姿态困难、驱动系统刚度难以精准控制等问题，设计了一种基于磁流变效应的外骨骼作动器，实现人体长时间站立、蹲坐等姿态保持以及刚柔耦合自适应调整，有效提高穿戴舒适性及随动性。采用SolidWorks、Maxwell及MATLAB联合仿真技术对外骨骼作动器不同状态进行了相关磁场力分析实验，实验结果表明，外骨骼作动器在4A电流驱动下，在θ=π/2实现最大379N的输出力。     

科氏力质量流量计的阻尼常数与动态机械放大倍数

科氏力质量流量计是一种振动式流量计,工作时振动管是在其一次振型的固有频率处自激振动。其激振力则来自于力矩器。当振动管管径大时,则其弹性系数就很大,所需力矩器的推动力也就很大。一般的力矩器大多采用电磁式力矩器,也即流过电流的线圈在磁场内运动,此电磁力为Ｆ＝ＢｌＩｓｉｎωｔ（１）式中Ｂ为磁场的磁感应强度,ｌ为线圈的总长度,Ｉ为流过线圈的电流。因为科氏力质量流量计有防爆要求,因而线圈的匝数和电流是要受到一定限制的,就是从发热观点出发,也希望电流尽可能小。为了解决这个问题,我们只有尽力提高共振时的动态机…     

基本电荷量常数定值综述

综述电磁学基本单位和电荷量测定的历史,解释基本电荷量成为国际单位制成员之一的意义。库仑定律和安培定律是联系电磁学与机械力学的桥梁,由两个定律分别发展出绝对静电单位制和绝对电磁单位制。实用单位制的出现,使电磁学形成了独立的单位体系,为了与机械功率等效,选择了电流作为基本量,规定真空磁导率。密立根油滴实验是仅有的测定基本电荷量的实验,因为准确度较低,电荷量的溯源体系一直未出现。基本电荷量值的确定,不是依赖约瑟夫森常数KJ和冯·克里青常数RK,而是在普朗克常数被确定后,由精细结构常数公式计算出来的。基本电荷量被确定后,真空磁导率的角色发生了根本变化,在安培定律公式中发挥着平衡电磁学和力学单位的作用。     

测量的学问(十三)

4.安培的定义及其计量基准国际单位制和我国法定计量单位规定:安培(A)是电流单位,定义为“在真空中截面积可忽略的两根相距1米的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10~(-7)牛顿,则每根导线中的电流为1安培”。电学计量单位是各种计量单位中曾使用过的单位制最多、最复杂的一个单位体系。曾经     

电气、液压或气动驱动的选择

用电动驱动,电能被转化成机械动能。在电动马达中,磁场在转子和定子中相互作用;当它们试着将自己与对方相互对齐产生了转矩,创造了运动。电动驱动的“精确的手”和马达是非常适合提供高速和精确性的理想选择。在直流电机中,直流线圈或永久磁铁在定子中产生一个固定磁场。为了提供最大的扭矩,线圈卷绕茌转子上并连接在一起,这样转子磁场是垂直于定子磁场的。直流电机的速度和功率可以非常有效地被控制,但在这类马达中需要切换电流的碳刷会受到磨损和撕裂。     

外加磁场下焊接技术的研究现状

近年来,磁控焊接技术受到了国内外研究人员的广泛重视。在焊接过程及焊后热处理过程中施加磁场,可以显著改善熔池金属的传质及传热行为,细化晶粒组织,减少成分偏析,促使第二相均匀化弥散分布,降低气孔、热裂纹等焊接缺陷的敏感性,显著提升焊缝力学性能。综述了国内外近年来磁控焊接技术的研究成果,对比了外加磁场与无磁场下焊接的特点,总结了Lorentz力、热电磁力、磁场力、磁Gibbs自由能对焊接过程的影响机制,以及磁场对焊缝微观组织、电弧形态、力学性能的影响规律。提出开发多尺度磁场下磁控复合焊接技术、磁控热处理技术结合焊接过程中电流场、温度场、应力场(应变场)有限元分析是将来磁控焊接技术的研究重点。     

超导材料

一、完全反磁性完全反磁性是超导的基本性质之一。在有磁铁存在时,物质的磁性可以分为:受到磁铁引力的顺磁性和受到磁铁斥力的反磁性。象铁等则显示了强大的顺磁性。这些磁场的性质都属于量子力学的现象,用宏观角度不能完全说清楚。关于反磁性,可以理解为是由于物体处于磁场中时其表面产生了“屏蔽电流”造成的。象这种物质的表面,有一个与     

电磁胀形磁场力的有限元分析

研究电磁胀形过程中工件受到的磁压力沿长度方向和厚度方向的分布是工件变形分析的基础。采用有限元方法对电磁胀形过程中作用工件上的磁场力进行了数值模拟。在磁场特性理论分析的基础上确立了模型的边界条件，得到了磁场力沿工件长度和厚度方向的分布规律。模拟结果与测量值基本吻和。     

木星磁场对航天器表面充电的影响分析

木星具有太阳系行星中最强的磁场,而磁场会通过磁限制作用以及叠加动生电场对航天器表面充电情况造成影响。本文以木星高充电区域之极轨为研究对象,采用SPIS软件模拟研究了木星磁场对航天器表面充电危险性的影响。研究结果表明:低轨区域由于二次电子在磁场中的回旋半径很小,二次电子发射会受到抑制作用,造成充电更加恶劣,但是差分电势变化并不显著,而高轨道区域则由于回旋半径很大,未对充电情况造成明显影响,此时由于势垒的存在造成了太阳电池帆板充电的缓和;动生电场的存在,则会造成导体材料充电更加恶劣,其充电电位的变化除导体自由电荷移动所产生的动生电势外,还包括材料收集电荷移动所产生的额外电势,因此模拟仿真结果与理论计算值差别较大,此外动生电场还造成了太阳电池帆板上电势梯度的增加,增加了相邻电池贴片缝隙的放电风险。     

新型高效电磁驱动反力作动器的设计及特性研究

设计了一种新型高效电磁驱动反力作动器，进行了作动器的磁场计算，利用Ansys软件对其弹簧刚度进行了分析。建立了作动器的力传递模型，通过Matlab软件对其力传递特性进行了仿真分析。以正弦信号输入对作动器的作动特性进行了试验，结果表明作动力大，作动器性能良好，可以很好适用于各种振动系统的主动振动控制。     

超磁致伸缩微位移致动器的研究

 基于超磁致伸缩材料的磁致伸缩特性设计了一种用于微位移驱动的致动器．分析了致动器工作磁场的组成，计算了线圈的工作电流，并以此为依据设计了稳流电源．分析结果表明，设计的稳流电源满足工作要求；线圈提供的工作磁场能够保证超磁致伸缩棒工作在线性区域。     

磁流体浸没物磁场力分析及磁浮特性

物体浸没于磁流体中表现出磁浮特性，对其受力状态分析是准确描述其悬浮状态的前提和基础。基于非线性磁流体应力张量模型和稳态Bernoulli方程，建立磁流体中浸没物受力模型。借助非磁性体受力模型的简化计算方法以及磁性体与磁流体之间的多场效应关系，分别对非磁性体、磁性体两类浸没物在磁流体中所受磁浮力进行分析，结果表明非磁性浸没物在磁流体中仅受到外加磁场贡献的一次磁浮力，而磁性浸没物除受到一次磁浮力外，还受到其自身激发磁场贡献的二次磁浮力．永磁体在磁流体中位置决定的磁浮力满足一定条件时，永磁体能够自悬浮于磁流体中。     

新型真空灭弧室1/2线圈纵磁结构设计与仿真

为了提高真空断路器的开断性能,本文设计一种新型1/2匝真空灭弧室线圈式纵向磁场触头结构,并对其纵向磁场分布特性进行分析。利用有限元方法建立三维结构模型并仿真,在电流分别处于峰值和电流过零时,得出静触头表面、开距中心平面和动触头表面上的纵向磁场分布以及纵向磁场的滞后时间;纵向磁场在触头表面与开距中间平面比较均匀,纵向磁场在静触头面的最大值为0.782 T,纵向磁场在动触头面的最大值为0.442 T,滞后时间为0.897 ms,导体电阻为28.25μΩ;新型结构新型触头结构具有较强的纵向磁场,电流过零后的剩余磁场小、滞后时间短,且温升较小。     

导电梁在磁场中的磁弹性随机振动

根据磁弹性基本理论和连续体的随机振动理论，得到了在外加磁场中通有随机电流的梁的磁弹性随机振动方程。给出了导电梁在耦合场中的洛伦兹力及力矩，并将洛沦兹力的耦合项假设为梁的一种阻尼，另一部分假设为随机分布载荷，对梁的位移响应进行了分析。以简支梁为例，分别得到了外加磁场中通入平稳和非平稳随机电流时简支梁的位移响应的均值、自相关函数、功率谱密度函数等数字特征。最后以一个通有理想白噪声平稳随机电流的简支梁为实际算例，对其位移响应的功率谱密度函数进行了计算。图形形状的改变表明了耦合项对梁的功率谱密度函数的影响，据此可知通过控制随机电流和磁场可以达到控制梁的随机振动的目的。     

均匀磁化体在空间磁场的解式

一、引言有着极高各向异性场的稀土钴永磁体,可以看成具有均匀微观磁化强度的均匀磁化体。由于它的μ_r→1,退磁曲线直线性较好,因此磁体在空间产生的磁场,磁体间产生的吸引力和排斥力的计算问题可以按等效的表面电流壳模型来处理,同样也可用“磁荷”概念引入磁库伦定律来处理。国内外已有一些研究,结果表明计算结果和实验结果符合较好。这样稀土钴永磁的磁路设计就有可能形成一个特有的方法。过去基于安培环路定律、高斯定理,还引入了漏磁系数K_f,磁阻系数K_r和有关经验图表进行磁路设计。现在则可从两方面进行:1.应用电流壳或磁壳模型,具体对磁路采用毕奥—沙伐尔定     

浅谈动圈式温度仪表的示值调整

在修理动圈仪表的过程中,仪表示值超差是一种常见故障,一般可通过改变磁分流片的工作位置或改变与动圈串联的电阻R_串来完成调整。下面根据其测量原理,对仪表示值误差的调整作一简单的剖析。动圈仪表的测量是利用在磁场中的线圈有电流流过时产生的转动力矩与张丝扭曲而产生的反作用力矩相平衡时,动圈将有一稳定的偏转角度α,从而指示出被测量的大小。电流I流入动圈在磁场中产生的偏转力矩M_1为: M_1=S·B·n·I (1)式中S——动圈的有效面积; B——空气隙中的磁感应强度;     

基于量子磁力仪的空间电流计量技术探讨

空间计量是空间技术和计量学交叉产生的新生学科。地球上所有长期测量活动均需要周期性校准，然而地外空间的长期测量活动缺乏计量保障，这是空间计量学科面临的一个紧迫问题。在国际单位制的7个基本单位中与电磁量有关的是电流单位安培，与安培相关的单电子隧道效应很难实用化，目前地球上用于复现电流单位的约瑟夫森电压基准和量子化霍尔电阻基准也很难在地外空间维护。从实用性和工程可行性方面考虑，提出基于量子磁力仪的电流测量技术为未来空间电流计量的可选方案。简要分析了可用于空间电流计量的量子磁力仪，介绍了基于量子磁力仪的电流量值溯源和传递的实验方法，探讨了空间电流计量面临的一些物理原理、技术和工程问题。     

电磁轨道发射状态下导轨的动态响应

当导轨通入电流时,电枢受到推力作用沿轨道移动;同时,电枢经过的导轨受到安培力和电枢压力的作用。由于导轨外部的外包层将对导轨起到弹性支撑的作用,因此,可将导轨简化为弹性地基梁。应用二维Fourier积分变换,导出了导轨在移动荷载作用下动态挠度的一般解。根据电磁场理论、传热学,以及弹性力学的基本方程,可以得到电枢受到的推力、导轨相互作用的斥力和电枢作用在导轨上的压力的表达式,从而得到了电磁轨道发射状态下导轨挠度解的具体形式,并且分析了通入电流、导轨尺寸、外包层刚度等参量对导轨动态响应的影响