地球变化磁场的分形和混沌特征

将北京地区地球变化磁场的水平分量作为一无规时间序列，利用谱分析方法求出了１９５９，１９６５，１９７０和１９７６年时间段的分数维布朗运动（ＦＢＭ）的维数Ｄｂ。结果表明Ｄｂ值与太阳活动性呈负相关。进而利用时间延迟方法来重建该序列在相空间的吸引子，计算得到吸引子的维数Ｄ＝４．２±０．４，最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数总是正值。这表明地球变化磁场可能是混沌的。还利用一简单模型说明太阳活动性对地球变化磁场Ｄｂ值的影响。

基于EEMD和改进Elman神经网络的地球变化磁场短时预测

针对地球变化磁场时间序列的混沌特性,提出了一种集成经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和改进Elman神经网络的地球变化磁场预测模型.首先,利用EEMD将非平稳的地球变化磁场时间序列分解为一系列具有不同特征尺度的本征模态函数(intrinsic mode function,IMF);然后,针对每一个IMF分别建立改进Elman神经网络模型,选择各自适合的最优模型参数;最后,以地磁台站实测的地球变化磁场数据为研究对象,并与基于单一Elman神经网络预测模型相比较,结果表明,EEMD-改进Elman神经网络模型的预测值能紧跟地球变化磁场的变化趋势,且明显优于基于单一Elman神经网络的模型,体现出更好的预测效果.在地磁Kp<3时,预测3h平均绝对误差为1.74nT.

两维非圆形变化磁场激发的涡旋电场

用两种方法研究了两维非圆形区域变化磁场激发的涡旋电场 ,并举例加以说明 .

轴向变化磁场中导体电势问题的讨论

应用类比法计算了截面为矩形的轴向变化磁场激发感生电场，并且讨论了处于这类感生电场中导体的电势问题．

变化磁场中一段导体电动势求解例举

对于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时,导体两端产生的感应电动势的求解,同学们都能够顺利解决;那么,对于变化磁场中一段导体电动势怎样求解呢？有些同学遇到此类问题常常会觉得无从入手,下面举例说明此类问题的解法,希望能够对同学们有所启迪.

椭圆区域变化磁场激发涡旋电场的分布

根据法拉第电磁感应定律的微分形式和磁场区域椭圆对称的特点，判知垂直于椭圆区域的变化磁场 激发的涡旋电场的电力线是位于与磁场垂直的平面内、 长短半轴之比与磁场区域的边界椭圆长短半轴之比相等的一系列同心椭圆；进而运用电场的高斯定理和环路积分，导出磁场区域内外涡旋电场的强度计算式，从而对椭圆区域变化磁场所产生的涡旋电场获得全面 的知识．

变化磁场对利用动能定理和能量守恒解题的干扰

高中物理三把解题“金钥匙”——动力学知识、动能定理和能量守恒、动量定理．这三种解题方法都有着各自的条件、特点．动力学知识只适用于匀变速直线运动，对多过程题目必须分阶段处理，学生对它比较容易理解、接受．动能定理和能量守恒定律适用条件较为广泛，对中间过程可以较少考虑，更为关注是物体是始末状态，而且不涉及矢量的方向问题，但需要对能量有系统性认讽动量定理常应用于物体的打击和碰撞问题，更关注的是动量的矢量性，这是也学生很难把握动量解题的问题所在．根据以上条件和特点的分析，所以动能定理和能量守恒定律是我们高中物理解题最为常用、有效的方法．但笔者发现利用它在解决电磁感应的一类问题时，存在一个容易让我们忽视的一个漏洞．

变化电场产生变化磁场的实验

麦克斯韦电磁场理论指出:变化的电场在它周围空间要产生磁场。如果电场的变化是均匀的,则在它周围的空间就会产生一个恒定的磁场,如果电场的变化是不均匀的,那末就会产生一个变化的磁场。笔者用实验演示了这个理论。

变化磁场区域外电路的等效变换初探

在竞赛中，变化的磁场区域外电路的计算，一般用克希荷夫电压、电流定律或法拉第电磁感应定律，其等效电路、计算过程都较复杂，其实根据电势相等，电路可进一步等效成外电路与相邻部分磁场边缘电路并联，之后与另一部分相串联。

在变化磁场中电位差的测量

在变化磁场中电位差的测量Ｅ．兰泽瓦，Ｒ．赞加拉著，李华译本文介绍一个从中学生到大学生均适合的简单教学实验。它使学生能更好地理解感生电动势的基本概念，同时对讨论伏特表的测量值也是有益的。本实验提供了这样一个例子：在金属圆环中分布着电动势，并有感生电流产...

变化磁场产生的感生电场

例1 如图1甲所示，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心O在区域中心．一质量为m、带电量为q（q〉0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动．

变化磁场中的感应电动势

1.磁场随空间变化而变化例1在t=0时刻,磁场在xOy平面内的分布如图1所示.磁感应强度大小均为B0,方向垂直于xOy平面.

随时间变化磁场中自旋1/2粒子的演化和几何相因子

利用不变量理论研究了自旋１２粒子在一类较普遍的随时间变化的磁场中的演化问题。

基于地磁场重复观测资料分析玛多M_(W)7.3地震前地磁场变化

基于玛多地震周边的地磁场重复观测资料,使用泰勒多项式空间参考场方法和自然正交分量方法分别对观测资料进行日变通化和长期变化改正,获得了玛多地震前后地磁场变化特征。通过对观测和数据处理的分析,获得了各期计算结果的误差,并基于误差对地磁场变化进行了部分修正。结果表明,玛多地震1~2年岩石圈磁场年变化会出现明显的趋势转折,变化量为5~10nT。根据速度—状态依赖的摩擦定律的地震周期分析发现,震前断层滑动量较小,因此岩石圈磁场年变化并非由地震前断层滑动引起的应力扰动产生。玛多地震前地下流体的变化产生的电磁效应更可能是产生岩石圈磁场变化的原因。

基于COMSOL分析步进电动机故障的电流和磁场变化规律研究

步进电动机是电力系统稳定运行的关键设备之一,当步进电动机在运行过程中出现故障,将直接导致电力系统的停运,给电力企业带来经济损失,需要对步进电动机内部故障原因进行研究。通过COMSOL有限元分析及建模的方式,对步进电动机的失步故障和开路故障所引起的电场和磁场的变化展开了研究,分析了在5种不同频率下失步故障和开路故障所引起的电场和磁场的变化规律,以提高对步进电动机故障诊断的效率。

地球变化磁场Z分量的混沌动力学特性分析

对地球变化磁场进行了混沌动力学特性分析,主要进行了以下两个方面的工作:1)运用多种方法对多个地磁台站同一时段变化磁场分量数据(分为磁扰较小和磁扰较大时段)进行了混沌特性分析,主要是为了以更充分的判据来验证地球变化磁场是否具有混沌特性;2)同一地磁台站不同时段变化磁场分量数据的混沌特性分析,主要是验证地球变化磁场是否具有变参数混沌特性.分析结果表明:1)变化磁场时间序列确实具有混沌特性;2)从混沌时间序列相空间重构的角度可初步认为模拟地球变化磁场动力学系统所必须的独立变量应该为6左右;3)变化磁场时间序列不仅具有混沌特性而且其参数也是在缓慢变化着的,具有变参数混沌系统的特性.

微机械陀螺中永磁薄膜表面磁场分布仿真

基于隧道磁电阻效应的微机械陀螺中,磁场的产生和分布是决定器件性能的重要因素。该文以NdFeB永磁薄膜为磁场源,利用基于有限元法的Comsol Multiphysics软件对NdFeB永磁薄膜表面磁场进行系统分析,研究不同薄膜厚度下的薄膜表面磁场分布的均匀性及隧道磁阻敏感轴方向磁场分量的变化率。研究发现,随着薄膜厚度的增加,薄膜表面磁场和磁场变化率也在变大,薄膜厚度为20μm时,薄膜所产生的磁场变化率可达0.43 mT/μm。考虑到薄膜阵列化可以有效抑制薄膜过厚所导致的薄膜与基底附着力变弱的问题,该文通过改变设计参数,研究NdFeB永磁厚膜一维阵列的表面磁场分布。发现阵列单元的厚度和宽度增加时,阵列的磁场强度和磁场变化率也会变大,而间距增加会导致薄膜阵列的表面磁场和磁场变化率降低。

南大西洋地磁异常区的长期变化研究进展

南大西洋地磁异常区(South Atlantic Anomaly,SAA)是如今地球磁场最显著的结构特征之一,区域内存在磁场强度弱、辐射高、高能粒子通量增加等特点,并且该区域在近百年来持续进行向西漂移和面积扩张.SAA的长期变化影响了近地空间环境,反映了地球深部动力学特征,是研究地球磁场发电机的重要窗口.近年来地磁场表现出偶极子能量不断减弱、非偶极子能量正在增加的趋势,SAA表现出比历史时期更迅速的变化速度,各向异性有所增加,并出现了次级异常中心,这些新的变化说明SAA的演化可能进入了新的时期,引发人们对SAA长期演化规律以及未来演化趋势的关注和探讨.本文将结合古地磁与现代地磁模型研究结果,对SAA在过去、现在、未来的演化特征的研究结果进行总结,并对SAA的成因进行综述分析.