麦克斯韦哲学思想融入“电动力学”课程思政的实践探索

课程思政是针对提升人才培养质量提出的新理念、新举措,要求在各类课程中融入思政元素,实施价值引领,促进人的全面发展。电动力学是研究宏观电磁现象的经典动力学理论,麦克斯韦在电磁学领域的卓越贡献构建了课程的核心内容。剖析麦克斯韦的哲学思想,是思政元素融入“电动力学”课程教育教学的路径之一。文章通过梳理有关麦克斯韦哲学思想的研究成果,分析“电动力学”课程思政实践的研究现状,提出麦克斯韦哲学思想融入“电动力学”课程的有效路径,以期为夯实哲学层面的“电动力学”课程思政实践提供参考。

两参数麦克斯韦分布的串联系统屏蔽数据统计分析

在系统寿命研究中,由于数据的不可缺陷性等原因容易出现系统数据被屏蔽的现象,因此对系统进行有效的统计分析和估计具有重要的意义。针对2个元件串联系统且有屏蔽发生的场合,元件寿命服从两参数Maxwell分布且形状参数已知,给出了刻度参数的极大似然估计与近似区间估计,并从理论上证明了该极大似然估计的存在与唯一性,最后通过2个Monte Carlo模拟算例说明了方法的可行性。

麦克斯韦与电磁场理论的建立

简要介绍世界著名物理学家麦克斯韦的生平及其科学贡献；着重阐述并分析建立电磁场理论的探索研究过程和电磁场基本观念的产生与发展历史；强调指出电磁场理论的建立对现代物理学乃至现代科学技术的发展以及人类社会面貌的改变都有不可估量的影响。

对麦克斯韦速率分布率的教学研究

通过详细推导麦克斯韦速度分布函数,证出麦克斯韦速率分布函数的形式,用较直观的方法给出三种统计速率的数学分析过程;在平动能分布及平均平动能方面拓展麦克斯韦速率分布函数的用途.

类比教学法讲解麦克斯韦速率分布律

通过对学生物理学习的调查发现，物理学习不好的问题症结在于对物理概念、规律、过程理解不透，似是而非．怎样才能使学生透彻理解物理，类比的理解方法很重要；通过类比可以把新旧知识联系起来．麦克斯韦速率分布律是一条很重要的物理规律，普通物理的教学中学生对它的认识和理解不够深刻．在教学过程中，笔者采用类比教学方法，讲解麦克斯韦速率分布函数，加深了学生的认识和理解，产生了良好的教学效果．

19世纪电磁学史上的一座丰碑——麦克斯韦与电磁场理论的创立

麦克斯韦是科学史上最伟大的物理学家之一,他的电磁场理论被誉为19世纪的电磁学史上的一座丰碑,他不但将全部电磁现象所服从的规律概括为我们所熟知的麦克斯韦方程组,而且还预言了电磁波的存在.他所完成的不朽著作《电磁场通论》,对当代物理学家甚至对以后几代物理学家来说都是一个伟大而又不易达到的丰碑.同时,麦克斯韦对科学之外的远见卓识和物理学领域一样令人惊叹.

无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型

针对已有基于虚位移法的无轴承开关磁阻电机数学模型推导复杂的缺限,从麦克斯韦应力法角度出发,建立了考虑电机磁饱和特性的数学模型。在大电流饱和状态下,该模型有效地描述了电机产生的径向悬浮力和电磁转矩。利用有限元分析的方法验证了该模型的优良特性。试验结果显示利用该模型能够很好地实现电机稳定悬浮,表明采用麦克斯韦应力法建模的正确性和可行性。该方法的应用为研究无轴承开关磁阻电机电磁力分布提供了新的思路。

麦克斯韦——现代信息技术时代的开创者

麦克斯韦不仅构筑了电与磁的统一,而且引领人们进入了一个新的时代,即信息时代。文章主要通过介绍他在电磁理论方面做出开拓性贡献期间他的思维历程来展示科学本身的原动魅力,同时也阐明他的理论对信息时代的开拓意义。最后文章还介绍了麦克斯韦方程组存在的问题和解决现状。

电磁力有限元分析中麦克斯韦应力法的积分路径选取的研究

电磁力的计算方法中 ,虚位移法精度较高 ,但公式的推导比较复杂 ;麦克斯韦应力法易于推导 ,应用简便 ,但对积分路径的选取较为敏感。本文从理论上证明了在二维有限元分析情况下 ,当选取包围运动物体的外层三角形单元的中线连线作为麦克斯韦应力法的积分路径时 ,这两种方法完全等效 ,为应用麦克斯韦应力法得到精确的数值结果提供了保证。

双麦克斯韦分布等离子体对航天器表面的充电效应

空间等离子体在有些情形下,并非单麦克斯韦分布,而是双麦克斯韦分布。为了研究双麦克斯韦分布等离子体对航天器表面的充电效应,基于等离子体动理学理论,建立表面充电平衡方程,综合考虑双麦克斯韦分布等离子体的粒子参数、航天器的单位电容、二次电子发射及光照等因素,得出了双麦克斯韦分布等离子体对航天器表面充电电位的计算表达式,给出了表面充电电位随时间的变化规律。研究结果表明:当等离子体为双麦克斯韦分布时,航天器表面充电电位低于单麦克斯韦分布等离子体环境下的表面充电电位,单麦克斯韦分布的等离子体假设会过高估计航天器表面的充电效应;双麦克斯韦分布的第二分布函数中,对最终的表面充电平衡电位影响较大的主要是离子成分;双麦克斯韦分布等离子体的粒子数密度或温度越高,则表面充电达到平衡所需的时间越长;单位电容仅影响表面充电电位达到稳定所需的时间,对最终的充电平衡电位值影响不大。

基于麦克斯韦理论的海底大地电磁探测技术

麦克斯韦理论为海底大地电磁探测技术奠定了坚实基础。大地电磁场的测量通常测取 Ex,Ey,H x,Hy,H z。大地电磁仪的设计要点包括 :高灵敏度、智能化、同步采集数据、锚系硬连接、承压密封和合理的下沉速度。所观测的数据经计算机处理后 。

基于麦克斯韦应力法的双绕组无轴承开关磁阻电机新型数学模型

现有的双绕组无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型忽略了相互垂直方向上径向悬浮力的耦合,但当转子偏离定转子齿极中心对齐位置较大时存在较强的耦合,故现有模型难以满足高精确度稳定悬浮控制要求。选择一种计及相互垂直方向悬浮力耦合的新积分路径,建立了基于麦克斯韦应力法的双绕组无轴承开关磁阻电机新型数学模型,同时为计及电机磁路的饱和特性,采用最小二乘法对铁心材料的非线性磁化曲线进行拟合,求解考虑磁饱和的各气隙磁密。通过与有限元仿真结果对比,验证了所建模型不仅揭示了相互垂直方向上径向悬浮力的耦合关系,考虑了磁饱和特性,且具有精确度良好、计算量小等优点,为实现高精度稳定悬浮控制奠定了基础。

麦克斯韦分子碰撞下的离子分布函数及其非相干散射谱的计算

采用麦克斯韦分子碰撞模型描述玻耳兹曼方程的碰撞项,基于双麦克斯韦分布函数得到的输运方程包含了粘滞和热流的影响,通过求解输运方程得到了离子漂移速度,平行和垂直磁场的离子温度,应力张量以及平行和垂直能量的热流矢量的表达式.进而得到了麦克斯韦分子碰撞模型下离子分布函数的16矩近似.利用非相干散射理论,计算得到了非相干散射谱.相对于简单的驰豫碰撞模型,麦克斯韦分子碰撞模型能更准确地描述非麦克斯韦分布的电离层E层的碰撞过程.

麦克斯韦方程时域无网格算法及其应用研究

发展了用于求解麦克斯韦方程的时域无网格算法.该法计算区域直接快速布点构成点云离散;基于点云结构,引入二次极小曲面逼近确定空间导数,构造近似黎曼解处理算法涉及的通量运算;空间离散后的半离散方程则按照四步RungeKutta格式推进求解.基于发展的算法,数值模拟了二维典型目标的电磁散射场,计算结果与文献结果或理论解一致.还给出了主体带外挂和飞机模型算例,表明该发展的算法适合处理多体及多部件干扰等复杂情形.

麦克斯韦电磁力公式与某些电磁现象的解释

麦克斯韦电磁力公式是求解铁磁物体 (磁性物体 )所受电磁力的两公式之一。本文从概念清晰的麦克斯韦电磁力公式的出发 ,应用麦克斯韦电磁力简化公式和基本公式有效地解释了普通电磁系统不反应线圈电流方向、极化磁系统反应线圈电流方向及永久磁铁同性相斥、异性相吸等电磁现象。

从麦克斯韦速度分布函数直接推导高分子链末端距分布函数

利用高分子链末端距分布与小分子运动速度分布之间的相关性 ,从熟知的麦克斯韦速度分布函数直接推导出高分子链末端距的径向分布函数 。

麦克斯韦分布的逐点收敛速度

主要研究了麦克斯韦分布的极值分布及逐点收敛速度.

基于麦克斯韦方程的交变电流长螺线管磁场

为了分析方波驱动长螺线管内磁场畸变机理,利用麦克斯韦方程研究了螺线管内外的磁场分布情况。首先,利用麦克斯韦方程,分别建立了正弦波驱动螺线管内外电场、磁场模型,并结合安培环路定律和电磁感应定律选取了合适的边界条件,得到了正弦波驱动长螺线管的磁场分布;其次,通过傅里叶变换将方波信号变换为多个正弦信号叠加的形式,从而得到了方波驱动长螺线管磁场分布;最后,通过仿真试验重点分析了方波驱动信号频率对磁场的影响,并得出结论:方波驱动长螺线管磁场波形会失真、畸变,驱动信号频率较低、距离螺线管轴线距离较近处,磁场的方波特性较好。

麦克斯韦分布最大值的高阶渐近展开

在最优赋范常数的条件下,研究了麦克斯韦分布规范化最大值分布的高阶渐近展开,得到了最大值分布的收敛到极值分布的逐点收敛速度.