电荷守恒和电流守恒

守恒定律是构成电磁理论大厦的重要支柱之一。在文中引入了扩展全空间概念,由此得到电荷守恒和电流守恒的一般形式。电荷守恒对应于时间对称性,而电流守恒则对应于空间的对称性。在不同的惯性系中,电流和电荷联合起来,构成四维矢量,它们具有Lorentz时间-空间对称性。文中最后还给出了应用实例。

稳恒电流与动量守恒定律

用经典物理学的方法研究了稳恒电流的动量守恒问题和交流电流的动量不守恒的问题。分析了稳恒电流电路的能量转换问题和受力问题，对于稳恒电流电路来说，虽然有电热和磁能的损失，即有能量转换问题，但由于构成稳恒电路的稳恒电源、导体和载流子构成了同一个系统，他们之间的相互作用力属于内力，这样的系统不受其他的外力作用，因此，满足动量守恒定律要求的条件，从而稳恒电流的动量是守恒的；而交流电流则不然，交流电源总是在变化的外力的作用下对电路中的载流子做功的，因此，由电源、构成电路的导体和载流子构成的系统所受的合外力并不为零，这样的系统不满足动量守恒定律要求的条件，从而交流电的动量是不守恒的。

超导电流的动量守恒与超导电子对隧道效应

讨论了稳恒电流的动量守恒现象,由此分析了直流约瑟夫森隧道效应。指出,描述约瑟夫森隧道效应的2个基本方程遵循稳恒电流动量守恒定律;约瑟夫森隧道结上的超导电子对质心定向运动速度比隧道结2侧超导体内的超导电子对质心定向运动速度大3个数量级:vS2～1 03 vS1;约瑟夫森隧道结上超导电子对的质心定向运动速度和动量很大的原因在于其运动遵循稳恒电流动量守恒定律;约瑟夫森隧道结上超导电子对质心定向运动速度可以达到费米速度的数量级、其定向运动动能可以达到费米能的数量级,从而使隧道结由超导态转变成正常态。

卫星介质深层充电的两类计算模型对比分析

计算模拟是评估航天器介质深层充电危害的重要研究方法之一.通过粒子输运模拟,可以得到特定空间辐射环境下介质中的电荷沉积分布,进而根据电位/电场计算模型,得到深层充电结果.前期研究多是围绕RIC(辐射诱导电导率)模型及其改进模型展开的,而目前通常采用基于电流守恒定律的简单计算模型.为了研究二者关系,给出其各自求解方法,并采用已发表数据对计算结果进行验证;从理论上阐述了后者是RIC模型的进一步简化,只要二者考虑相同的介质电导率,则对应计算结果就是一致的;结合GEO恶劣电子辐射环境下平板介质模型在三类边界条件下的充电情况,进行了充分的仿真验证.相关结论为介质深层充电效应评估提供了有益参考.