多导体电容系统多端口表示方法

部分电容是工程电磁场课程的一个重要内容,是电气领域经常应用的重要知识。结合微分形式电荷守恒方程和等效电路模型获得了无损耗多导体电容系统部分电荷守恒方程;基于正弦稳态电路结点导纳法得到了用部分电容和支路电压表示的多端口库伏关系;以3+1多导体电容系统为例,讨论了多导体电容系统的部分电容、感应系数矩阵和电位系数矩阵对应元素关系。该教学思路在教学应用中更易被学生理解和接受。     

部分电容实验中互有电位系数的测量方法

对于如何测量多导体系统的互有电位系数,现有实验指导书上未见介绍,已有方法需要先测出自有电位系数。本文给出了互有电位系数的定义式测量方法,该方法利用了存储示波器的暂态波形记录功能,不需先测出自有电位系数。文中对该方法进行了理论分析和实验验证,结果表明该方法准确、可靠,可运用于本科生电磁场课程的部分电容实验中。     

高频电子电路中的耦合系数及耦合电容

在高频电路中,有时用到电容耦合回路,其调谐特性和频率特性与耦合系数直接相关.因此,耦合系数的确定与耦合电容的选择是该电路设计中的一个重要问题.在现有高频电路教材中,一般对电容耦合回路耦合系数的确定与耦合电容的选择这一重要问题未作深入讨论.为此,本文归纳总结了电容耦合回路设计中,耦合系数的确定与耦合电容的选择这个重要问题.     

部分电容和杂散电容

本文从点电荷电位公式及叠加原理出发,导出带电导体系的格林互易定理,然后详细地讨论了部分电容和杂散电容的概念,旨在使从事电子技术的教师同行们和优秀的学生,正确理解这两个概念。     

电容式触摸感应技术中的电容物理学

采用不同的电路算法时,不同物理特性的电容对最终的感应信号有不同的影响.高性能的电容触摸技术开发要求工程师对触摸屏的电容性质和物理机制有透彻的理解和清醒的认识.本文运用电力线基本原理,对分布在触摸屏上的不同电容特性进行了深入的分析.     

静态场部分电容和互感的测量

多导体部分电容和互感是静态场中非常重要的两个概念.本文介绍了部分电容和互感的特性及测量原理,给出一种测试仪器,通过对具体参数的测试,所得的测试结果与理论计算结果相吻合.实践表明,两个实验系统的开发不仅可以促进学生综合运用所学知识的能力,也可激发学生对电磁场专业理论知识学习的兴趣.     

“电磁场”课程中部分电容的实验方法讨论

部分电容实验是本科生＂电磁场＂课程静电场部分的主要实验之一。本文总结了部分电容实验中两种测量方法———直接法和间接法,并给出了部分参数的测量电路图;笔者分析了学生使用检流计测多导体静电独立系统中某一个导体上的电荷时易犯错误的原因,并给出正确的做法。     

多导体静电独立系统部分电容的测量

本文以四导体静电独立系统为例,依据部分电容原理给出三种测量方案,分别为无短接法、两路短接法和一路短接法,并以双馈异步发电机中寄生电容测量问题为例,对三种测量方案进行了比较.分析表明,对于各部分电容值差距较大的多导体系统,从测量的简便性和数据准确度来看应采用无短接法.     

阻容耦合放大电路里耦合电容及旁路电容的深度分析

具有稳定静态工作点的单管共射放大电路是模拟电路里的一款经典电路,包含很多的模拟电路知识,其中耦合电容和旁路电容是该电路的重要组成部分。通过电容的特性使电路的交直流通路进行分离,使得该电路的动态性能得到很好的改善。文章将对该电路中耦合电容及旁路电容的工作原理及对频率特性的影响进行深入讨论,并结合仿真软件multisim12进行仿真分析。     

电容层析成像的电场分布与反演

通过分析等势线及电容敏感场分布,深入探讨了电容层析成像电场分布的"软场"特性及导致反演问题非线性、不适定的机理.提出一个基于三层B-P神经网络的图像重建算法.网络的输入是预处理过的电容矢量,输出直接对应到空间图像.实验结果表明,该算法成像速度快且精度高,较以前的成像算法有很大的改进.     

复杂静电场问题中电势零点选取的合理性

对一个复杂静电场问题分解为两个甚至多个子问题利用叠加原理进行电势求解时,如何合理地选取各个子问题的电势零点的问题进行了研究和讨论。首先讨论了电势参考点选取的任意性和相对性,然后通过一个实际的静电场问题引出了电势参考点选取的合理性。最后,从做功与能量和唯一性定理两个方面对电势参考点选取的合理性进行了分析与讨论。     

静电放电电磁脉冲激励下材料屏蔽效能研究

为更好地评价电磁屏蔽材料对静电放电电磁脉冲的屏蔽效能,对静电放电脉冲激励下的材料的屏蔽效能进行了时域测试研究。以静电放电电磁脉冲为注入源,结合宽带同轴测试夹具和数字存储示波器,对一种平面材料的屏蔽效能进行了时域测试。通过得到的屏蔽前后的信号,计算了不同激励电压下该材料的峰值屏蔽效能,结果表明激励电压的大小对该材料的电磁脉冲屏蔽效能影响不大。通过对屏蔽前后信号的FFT 变换计算了其频域幅频特性曲线,与频域实验测试所得的幅频特性曲线进行了对比,结果比较一致。表明该时域测试系统能够可靠地评价材料对高压静电放电电磁脉冲激励下的衰减能力。     

换路后两个连接电容电场能量变化分析

在＂电路理论＂课程暂态分析中,换路后两个电容直接并联,或两个电感直接串联,电容电压和电感电流不再服从换路定律,当电荷与磁链重新分配后满足电荷、磁链守恒,但静电场能量与磁场能量均有损失,看似系统能量不守恒。本文将从串联暂态电量、串联稳态电压整体、并联稳态电压分体和功率密度等角度分析了能量变化,最终从线损耗和电磁辐射两方面...     

静电场的自作用能

静电场能量We是一个非常重要的基本概念.目前文献大多是从点电荷{qi}系做功来讨论We的.十分明显,由于点电荷的自作用存在发散困难,因而在它的We中并不包含自作用能.进一步把问题推广到分布电荷系统.这时储能可表示为We=1/2∫∫∫vρ(→r') ψ(→r')dv'但对它的理解有不同意见.例如,文献[3]认为,这种情况下"它们不仅包含了电荷之间的相互作用能.同时也包括了电荷系固有能."本文将严格证明:在We公式中静电场的自作用能始终为零.值得提出,自作用能的问题还可引申到哲学层面作深入探讨,如著名美国物理学家费曼(Feynman)为消除电子点模型的发散困难曾经作过很大的努力.文中还提及.在采用We=1/2∫∫∫vρ(→r') ψ(→r')dv',计算储能时必须采用六重积分,否则会产生计算错误.     

半导体器件生产中的静电与防护

绝大多数半导体器件都是静电敏感器件,而在生产过程中静电又是无处不在的,生产厂必须对静电防护措施给予充分的重视.生产厂应通过对器件采用防静电设计,并在生产过程中对静电采用泄漏、屏蔽和中和等控制原理,采取静电接地、穿戴防静电工作服、使用防静电台面、地面、工具及周转箱、防静电包装袋等措施,建立一个完整的静电防护体系.生产厂还应建立防静电系统的周期测试和监控制度,保证防静电设施起到有效的防护作用,避免和减少器件在生产过程中的静电损伤,交付用户高质量高可靠的产品.     

具有栅介质电场屏蔽作用的新型GaN纵向槽栅MOSFET器件设计

基于氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)半导体的金氧半场效应晶体管(MOSFET)器件在关态耐压下,栅介质中存在与宽禁带半导体临界击穿电场相当的大电场,致使栅介质在长期可靠性方面受到挑战。为了避免在GaN器件中使用尚不成熟的p型离子注入技术,提出了一种基于选择区域外延技术制备的新型GaN纵向槽栅MOSFET,可通过降低关态栅介质电场来提高栅介质可靠性。提出了关态下的耗尽区结电容空间电荷竞争模型,定性解释了栅介质电场p型屏蔽结构的结构参数对栅介质电场的影响规律及机理,并通过权衡器件性能与可靠性的关系,得到击穿电压为1 200 V、栅介质电场仅0.8 MV/cm的具有栅介质长期可靠性的新型GaN纵向槽栅MOSFET。     

安培环路定律在磁场屏蔽中的应用

本文把一个抽象的电磁场定律具体化,阐述了安培环路定律在磁场屏蔽工程实践中的应用.通过在屏蔽体中引入与干扰电流大小相等、方向相反的返回电流,使合成磁场相互抵消,达到了磁屏蔽的目的.通过这种方法能够加深学生对安培环路定律的理解,掌握该定律的具体应用.同时也可激发学生对工程电磁场学科的兴趣,提高学生理论联系实际的能力.     

静电场中静电屏蔽的Ansoft求解

静电屏蔽是“电磁场与电磁波”课程静电场教学中的一个重要知识点。本文基于Ansoft工程电磁场有限元分析软件,给出金属罩接地与不接地情况下,对空间电场分布的影响。分析结果表明,闭合的金属罩可屏蔽内部空间以防电磁干扰,接地的金属罩能实现全屏蔽。对场的空间描绘可增加学生对场的感性认识,提高教学效果。