高速运动电荷间的相对论电磁作用

本文从相对论变换出发，对高速运动电荷间的电磁作用力及其性质作了分析，给出了非相对论下的电磁力近似表式，并对电荷间相互作用力的关系作了讨论。     

应用磁荷简化电磁场问题

在引入磁荷及对偶概念后，讨论了电场中电荷，电流及磁场中磁荷，磁流所满足的电磁场方程，并通过具体实例分析了利用电荷产生的电场及磁荷产生的磁场间的对偶关系，可以直接从电场结果导出分布特性相同的磁场结果，反之亦然，这样在许多工程实际中可以简化电磁场问题计算。     

电磁场的粒了性

从电磁场的麦克斯韦方程组的波动形式出发,求出表征电磁场动量、能量、质量和自旋,以此断定此粒子即光子,进而说明电磁场具有粒子性。     

磁场中关于电流元之间相互作用是否满足牛顿第三定律的讨论

用两个运动的带电粒子代替电流元,且忽略库仑场和涡旋场,只考虑磁场相互作用,根据磁感应强度和磁矢势推导出两电流元服从牛顿第三定律的一个充分条件,从而得出在非稳恒情形下运动电荷与电磁场一起的总动量和总角动量是守恒的.     

浅海中运动时谐垂直电偶极子产生的电磁场

为了对浅海中的运动舰船所产生的轴频电磁场进行建模,对三层介质中匀速运动的时谐垂直电偶极子在固定场点产生的电磁场这一问题进行了求解.首先求解在三层介质中静止的时谐电偶极子在固定场点产生的电磁场,通过狭义相对论的洛仑兹变换,得出最终的表达式.以浅海环境下低速运动的极低频时谐垂直电偶极子为例,对其在海水中的固定场点产生的电磁场进行了数值计算,通过对比计算,分析得出低速运动的偶极子与静止的偶极子所产生的电磁场相等,以及海水越浅则海底对电磁场的贡献越大等结论.最后通过实验测得的某船模的轴频电场数据,验证了表达式的实用价值.     

面向工程的可视化SR电机电磁场软件研制

将模糊数学理论用于电磁场有限元网络剖分，快速生成高质量的有限元离散网络；通过建立结构处理程序库，使软件可适用于不同磁极结构的开关磁阻电机电磁场分析；利用运动边界处理定、转子运动相对问题。最后，基于可视化技术开发了新型开关磁阻电动机二维电磁场计算软件。     

直流电路中欧姆定律与基尔霍夫电压定律的统一性探析

从直流电路中欧姆定律和基尔霍夫电压定律的数学表达式出发，运用麦克斯韦电磁场理论、能量转化和守恒定律对欧姆定律与基尔霍夫定律的统一性进行分析和论证。分析表明欧姆定律和基尔霍夫电压定律的数学表达式间是可以相互推导的，二者的理论依据和物理本质是相同的，因而具有高度的统一性。     

从狭义相对论看电磁场的统一性

随着对电磁现象研究的逐步深入,人们早已认识到磁现象来源子电荷的运动,磁场和电场是相互联系的统一体,称之为电磁场。然而作为电磁场的两个特例静电场和稳恒磁场,它们具有完全不同的性质,这就给初学者认识电磁场的统一性带来很大的困难。为了找出稳恒磁场与电场的联系,本文根据狭义相对论洛仓兹变换,把电流的磁场对运动电荷的磁作用归结为电场的相对论效应。有力地说明了磁场的本质就是电场,无论在任何情况下磁场和电场都是相互联系的统一体。     

平面电荷分布所受的静电力

用电磁场动量流密度张量讨论了几种常见平面电荷分布所受的静电力。     

匀速运动点电荷的电场

静止电荷在其周围空间激发静电场,静电场对静止电荷或运动电荷都能施力．如果场源电荷是运动的,它也要激发电场,不过不再是静电场,同时也要激发磁场．本文依据电荷的不变性和库仑定律,借助于狭义相对论的变换关系,导出匀速运动点电荷的电场表达式,并对其性质作简要讨论．图１　点电荷ｑ,ｑ０在两参考系中的位置设一带电量为ｑ的点电荷以恒定速度ｖ相对于实验室参考系Ｓ沿ｘ方向运动,在ｔ＝０时经坐标原点;另有一检验电荷ｑ０相对Ｓ静止,坐标为（ｘ,ｙ,ｚ）．为研究ｑ对ｑ０的作用力,需另取一惯性系Ｓ′,它以速度ｖ相对于Ｓ系…     

时间膨胀的动力学探讨

通过计算静止时钟和运动时钟的时率,探讨了把时间膨胀解释为一种动力因果效应的可能性。时钟的运转是通过检验点电荷与不同类型场源电荷之间的相互作用。由电磁场的相对论变化,得到了与狭义相对论结果相一致的结论,即当时钟运动时,时钟变慢。这样,对所讨论的时钟,时间膨胀可看成一种动力因果效应,而不仅仅是运动效应。     

物理教学中的守恒律与对称性

从量子理论出发,讨论动量守恒,角动量守恒,能量守恒和电荷守恒与对称性之间的关系。得同守恒律是对称性的必然结果。     

平面运动刚体的动量矩方程

本文应用达朗伯原理,证明在刚体作平面运动时,以任一动点为矩心的动量矩方程的一般表达形式,并通过讨论给出采用一些特殊点作为矩心时,其动量矩方程的简捷表达形式和应用条件。     

FDTD法模拟手征介质柱的波传播和洛伦兹力密度

基于辅助差分方程时域有限差分法,模拟了色散手征介质柱的电磁场和洛伦兹力密度分布。从本构关系出发,给出了手征介质中频域电、磁极化强度与感应电、磁极化强度和耦合电、磁极化强度之间的关系;并给出了波方程和电场的迭代公式。推导了手征介质中含束缚电荷、电流和束缚磁荷、磁流密度的时均洛伦兹力密度表达式。与相关文献结果进行了对比,验证了辅助差分方程时域有限差分法和洛伦兹力密度方法的正确性。仿真了增益手征介质柱的场和光力分布情况,讨论了电磁流和电磁荷对洛伦兹力密度的贡献,为手征介质在光镊和手征参数测量等工程应用提供了理论指导。     

运动介质球的瑞利散射特性研究

基于电磁场的多尺度理论和相对论理论,得到了高速运动目标散射场的表达式。以各向同性介质球、单轴介质球为例,研究了微分散射随目标运动速度、电磁参数张量的变化。结果表明:前向散射随速度的增大而增大,后向散射则相反;对单轴介质目标而言,非光轴方向的介电常数、光轴方向上的磁导率对散射有着较大的影响,光轴方向的介电常数、非光轴方向的磁导率对散射的影响不大。     

建议不引入对动点的绝对动量矩定理

对动点绝对动量矩定理的引入使理论力学的动量矩定理部分概念太多不便应用。繁琐的原因是绝对动量矩的概念为两个坐标系中观察到的量的合成,而合理的概念应为对动点的相对动量矩。通过例题验证了应用对动点的绝对动量矩定理计算比用对动点的相对动量矩定理复杂。     

电偶极子的电场和磁场的空间分布求解

利用电磁势和电场、磁场的关系,求解出匀速运动电偶极子的电场和磁场在三维空间内的分布,探索了将电磁势引入电磁学的途径。     

载流子在电磁场中的横向漂移

本文从动量平衡方程出发,导出了载流子在相互垂直的电磁场中的横向漂移速度,并给出了强磁场和弱磁场条件下,漂移速度的近似公式,以及载流子的运动轨迹图。     

任意动点为矩心的主矩方程

将静力学中力系简化的思想方法应用于动力学中运动矢量系的简化分析，建立了以任意运动点为简化中心的主矩方程。其中，主矢方程就是动量定理给出的方程。主矩方程可称为以任意动点为矩心的动量矩定理。这样解除了动量矩定理应用中种限制与困惑，使其更普遍意义。