基于分子电流法轴向永磁轴承轴向刚度的分析

轴向刚度分析是永磁轴承设计过程中的重要环节,现有的几类模型计算结果与实测结果存在一定的误差。使用基于分子电流法分析计算轴向永磁轴承的轴向刚度时,由于分子电流法在计算轴向力时需要求解四重积分,计算周期长,甚至不能获得解析解,因此采用蒙特卡罗算法来近似计算轴承的轴向力,使求解过程简单化。通过与有限元法数值解进行比较表明,分子电流法建模可较准确地分析轴向永磁轴承轴向刚度,运用蒙特卡罗算法求解方程,突破了分子电流法难以工程应用的技术难题。

用分子电流观点推导磁库仑定律

在已知磁铁之分子电流生于铁外的磁场强度 ,恰好就是它的等效磁荷生于铁外的磁场的基础上 ,证明细长永久磁铁的分子电流所受外磁场的总合力 ,也恰好等于它的等效磁荷所受外磁场作用力 ,推出等效“点磁荷”的库仑定律 。

安培分子电流假说思想的应用

本文介绍了安培分子电流思想在磁力对载流线圈做功方面的应用和对斯托克斯公式的几何解释 .

从分子电流观点推导“点磁荷”生磁公式

按照载流细长螺线管和细长磁铁表面分子电流具有相同的生磁作用 ,推导出“点磁荷”生磁的公式 ,并同时揭示了磁极上“磁荷”产生的磁场 。

磁介质的分子电流模型和磁偶极子模型

根据磁单极存在时的麦克斯韦方程组,通过分析运动介质中的麦克斯韦方程组以及介质在磁场中的应力,得到磁介质的分子电流模型与磁偶极子模型不等效的结论。

光与介质作用下的一种分子电流机制

光与介质分子相互作用是一个活跃的研究领域,新的现象、技术和理论不断出现,原有理论对解释某些新的现象遇到困难.本文应用法拉第电磁感应原理研究了分子中电子云与光波之间的相互作用,提出了在光波作用下介质中存在的一种分子电流机制,这种电流的密度随磁场的时间变化率增加而增大,它不同于介质分子的极化电流和磁化电流.这些工作有助于深入认识光波与介质之间的相互作用.

永磁轴承承载能力分子电流模型的积分定义求解方法

分子电流理论是一种计算永磁轴承力学特性的经典理论,利用此理论分析计算永磁轴承承载力时一般采用蒙特卡罗法或椭圆积分法等求解四重积分,蒙特卡罗法数值稳定性差,椭圆积分法求解析解过程中,有时会出现奇异值。为了简化计算,提出了永磁轴承承载力方程的积分定义求解方法,该方法将被积函数的积分域分割成有限个微域,对于每个微域,以被积函数的微域中心值与微域体积的乘积作为被积函数的积分值,将所有微域的积分和值近似作为函数积分值;基于双丝杠导轨副与3维力传感器,研制了永磁轴承力学性能的测试装置,完成永磁轴承承载力的试验验证;较为系统地对比分析了积分定义法与蒙特卡罗法、有限元法数值解的计算结果。研究结果表明:积分定义法计算过程简单,易于编写计算程序,相对误差较小。

安培分子电流假设能够圆满地解释各种磁现象之商榷

“安培假说(分子电流)能够圆满地解释各种磁现象。”见国家教委中等专业学校规划教材工科各类专业通用,物理(第三版)下册P79页。笔者认为此写法值得商榷。

“分子电流假说”的历史研究

本文通过历史考察，简要地阐明了“分子电流假说”思想形成的三个阶段，介绍了“分子电流假说”提出初期的论争过程。

科学思维导向下高中物理创新实验教学设计——以“安培分子电流假说”为例

培养科学思维是高中物理教学中的重难点。文章以高中物理“安培分子电流假说”为例,分析如何通过思维阶梯、多样化实验探究的设计,充分发挥实验在物理教学中的作用,促进学生科学思维的提高,培养物理学科核心素养。

分子电流磁场的模拟演示

通过自制伏打电池，形象地模拟出分子电流磁场的存在，有利于学生形成直观印象，加深对抽象理论知识的理解．

析“分子电流”假说引发的一场争论

奥斯特的电流磁效应发现后,安培提出"分子电流"假说,试图对磁铁和通电导线的磁性产生机制作统一解释。笃信培根主义归纳法的法拉第对"分子电流"假说持怀疑态度,坚持从实验现象来解释自然。安培则坚持数学演绎法的有效性。法拉第与安培之争是一场何为可接受的科学假说和适当的研究方法之争,同时也反映了两者自然哲学观念上的明显差异。

论楞次定律教学中的磁荷理论与分子电流理论

众所周知，初中学生学习右手螺旋定则时，便知可将通电螺线管看作条形磁铁。了解了如何将电磁学中的有关问题进行等效．到了高中学习楞次定律时，教师常常利用上述结论．并结合磁极、磁感应线等概念对定律进行阐述与讲解．然而，认真追究起来．却发现教学中还存在着一些难以厘清的问题．基于此，本文由楞次定律教学中的佯谬出发，对磁荷理论与分子电流理论进行梳理，以期对中学物理的教学有所启迪．

圆电流圈内的磁场分布

圆电流是一个经典的物理模型。对圆电流内磁场分布特性的研究,在宏观上可以改善线圈绕组在电机中的应用。在微观上,可以给分子电流提供理论基础,对进一步研究磁介质的磁性特征也有重要参考价值。本文讨论圆电流内磁场分布并给出圆电流圈中心磁场最弱的严格证明,总结圆电流内磁场分布规律。

是电流还是磁荷产生了磁场

本文讨论了以分子电流观和磁荷观定义的磁偶极子在外场中受力的差异。并且根据有关实验说明了磁声是由电流产生的,从而指出这两种观点是不等效的。

基于力磁耦合型的管道电磁应力检测解析模型研究

针对管道应力检测和定量化研究,提出一种基于电磁检测原理的管道应力检测方法。本文以J-A模型为基础,采用分子电流理论建立了管道力磁耦合模型,结合非磁滞条件下铁磁材料磁化曲线,利用管道力磁耦合模型解析计算了磁化方向上外磁场和应力对管壁表面磁场的影响规律,并进行了系统性实验研究。研究结果表明,随应力强度的增加,磁化方向上管道电磁应力检测信号呈现先增大后减小的变化趋势(变化方向翻转),翻转点前后均呈线性关系,但磁场信号变化速率改变,磁力学敏感度发生变化;随着外磁场的增加,在磁化曲线处于磁饱和(磁场强度大于20 KA/m)时,应力对铁磁材料磁化强度影响较小,磁场强度约为5000 A/m时,应力对磁化强度影响较为显著。

高速磁浮列车悬浮间隙传感器线圈结构的分析设计

以分子电流学说为基础,提出了一种电感式传感器的等效检测模型,并据此分析了高速磁浮列车间隙检测传感器检测线圈的结构形状与齿槽效应之间的关系,提出了一种能够减弱齿槽效应的线圈结构,并通过实验验证了其有效性.

基于遗传算法的飞轮储能系统用径向永磁轴承的优化设计

对飞轮储能系统用径向永磁轴承设计中径向永磁轴承承载力和结构参数优化的问题进行了研究。在永磁体空间磁场分布解析式的基础上,结合根据分子电流学说建立的环形电流模型,推导出径向永磁轴承的径向力解析表达式;定义径向力密度衡量轴承性能优劣;根据优化理论建立以径向力密度为目标函数的优化模型;最后考虑到单因素变量法的缺陷,采用遗传算法理论和方法,利用MATLAB编程求解轴承结构参数的最优结果。对结果分析可知,轴承最佳的结构参数并不是单因素变量法分析的轴承横截面为正方形。总结了永磁轴承设计的一般步骤和方法,对飞轮储能系统径向永磁轴承的设计有实际的指导意义。

考虑径向偏移的轴向永磁轴承力学特性分析

两环轴向永磁轴承在工作状态下两环旋转轴线会发生径向偏移,基于分子电流法建立考虑径向偏移的轴向永磁轴承的磁力解析模型,推导出含有四重积分的解析计算式,采用一种近似的数学算法蒙特卡洛法(又称M-C法)求解四重积分,并用实例探讨径向偏移对轴向永磁轴承承载力的影响,结果表明:随偏移量的增加,轴向承载能力降低,径向承载的不稳定性增加;但径向偏移对径向承载能力影响更大,必须采用其他辅助支承使其径向稳定。