任意形状通电线圈磁场的计算

将任意形状的通电线圈的磁场看作是多段通电直导线磁场之和,列出了一般和特殊情况下通电直导线磁场计算公式;将所有公式归结为两类积分,并编写了相关计算程序软件。实践证明,该方法计算量较小,精度高,适用性强,适用于具有复杂形式和结构的线圈磁场计算。

基于摩擦补偿的永磁球形电动机通电线圈的优化

为解决摩擦项导致控制系统品质恶化的问题,本文根据一种永磁球形电动机和支撑部件的结构,建立了永磁球形电动机的动力学模型和摩擦转矩模型.利用自适应滑模方法搭建摩擦补偿器,提出一种基于通电线圈优化的通电策略.此通电策略在自转和偏航两种运动形式下,对通电线圈进行了优化,实现在最小线圈损耗下的永磁球形电动机自转和偏航运行.并且该摩擦补偿器对摩擦转矩进行了在线估计,很好地补偿并抑制摩擦项的影响,实现对球形电动机的准确的跟踪控制.

缠绕在金属圆柱体上的交流通电线圈在圆柱体中所产生热量的分析

对缠绕在金属圈柱体上的史流通电戏圈在其上所产生热量的理论分析,具有实际意义。它能加深我们利用电磁转化现象实现能量转化的理解,并能指导我们的实际应用。具有这样结构的加热方法,可实现无污染加热。

通电圆线圈轴线上磁场分布分析

由毕奥一萨伐尔定律导出通电圆线圈轴线上磁场分布公式．由该公式出发推出一个更适用的表达式，并据此分析了单线圈的磁场和双线圈合成磁场．用标准偏差理论分析了两线圈间距取不同值时，两线圈间磁场的均匀程度．

2个通电圆线圈轴线上磁场分布均匀性分析

从基本物理原理出发,推出了2个同轴通电圆线圈在线圈间距任意的情况下轴线上任意一点处磁感应强度的一般表达式,利用理论分析和实验测量相结合的方法确定了最佳磁场均匀度对应的线圈间距.结果表明:2线圈之间的距离为线圈半径的1.18倍时与通常认为的1倍相比,线圈间磁场均匀度更好一些.

通电线圈内磁场的大小——对一道高考题已知条件的思考

从一道高考题的已知条件出发,定量讨论了真空中存在磁介质时,无限长通电线圈内磁场的大小与流经线圈电流的关系.

培养质疑精神提升释疑能力--以“通电线圈”教学为例

部分教材及试题认为线圈匝数越多,通电线圈磁性越强.该结论缺乏严谨性,长期教学过程中,少有师生对该问题提出质疑,学生缺乏质疑精神及释疑能力.进一步研究该教学中科学史实、方向判定、结论及应用等内容的教学,寻找质疑点,给出释疑方法,从而培养学生质疑精神,帮助学生提升释疑能力,在科学精神和思维上提升内在素养.

线圈磁系在磁浮选分选腔内的磁场特性分析

为了研究通电线圈磁系在磁浮选柱内部的磁场特性和分选性能,建立了仿真模型,运用ANSYS有限元软件研究了组合线圈在磁浮选柱内的磁场特性。施加激磁电流时,线圈磁系在分选腔内产生了倒立的陀螺型磁场氛围。通过高斯计和磁场梯度仪对磁浮选柱分选腔内的轴向磁场强度和梯度进行了测量,测量结果与仿真结果一致。对不同粒径磁性矿物和连生体进行了受力分析,发现磁场力对矿粒动力学影响较大。人工混合矿试验结果表明,与不施加外加磁场相比,在精矿品位相近的条件下,磁浮选回收率增加了10%。

交变电流实验的改进与分析

交变电流的教材实验一般是利用手摇式发电机点亮灯泡,并由灯泡亮度变化而得到交流电的特性,但其存在一定的局限性。基于学习迁移理论,结合安培右手定则以及通电线圈在磁场中受到安培力的知识引出交流电,通过观察实验现象及所学知识推导出交流电特性,帮助学生加深对交流电的理解。同时,结合实验分析直流电摆实验原理、交流电摆实验原理,为物理教学提供一个典型的教学案例。

舱内电气设备对舰船感应磁场的影响研究

舰船机舱内部装有大量电气设备,由电磁产生的原理可知,电气设备中的线圈会因通电产生特定磁场,从而也会对舰船感应磁场产生影响。针对舰船模型在简化时因磁屏蔽效应存在常常忽略电气设备通电产生的磁场这一问题,采用数值分析方法,以某驱逐舰为研究对象,考虑电气设备产生磁场的部位为通电线圈,因此对舰船机舱内部的某电气设备简化为通电线圈。通过分析机舱内部电气设备在舰船磁导率、船体厚度的作用下,得出电气设备对舰船感应磁场的影响规律。结果表明,对于低磁导率、低厚度的舰船在进行感应磁场计算时,舰船内部电气设备在简化建模时需要考虑的必要性。所得规律可以快速地预测机舱内部的电气设备在建模计算时是否需要保留。

体现核心素养的实验教具创新——自制通电线圈磁性强弱影响因素探测器

对华师大版《科学》教材中"研究通电线圈的磁性强弱与哪些因素有关"的实验器材进行了分析,指出其不足,用自制教具解决问题,避免了烦琐的逻辑转换,实验现象更明显,促进学生的理解.

交变电流作用下的电摆实验及其原理分析

通电线圈在外磁场作用下会受到安培力的作用,当满足一定条件时通电线圈的运动状态会发生变化。实验发现当线圈通有交流电时线圈会像单摆一样摆动起来,其摆动的动力学机制主要与磁场及电流的大小和方向有关。通过实验观察现象,并试图用力学及电磁学的原理分析其运动的原因,进一步加深对交流电特性的理解,达到实验促进物理理论学习的目的。

磁选环柱磁系的改进

针对大孤山选矿厂磁选环柱弱磁粗选尾矿铁品位高于现场筒式磁选机的问题,对原磁选环柱进行了增设1个常通电励磁线圈和在所有励磁线圈上增设聚磁环轭的改造,研究了改进后磁选环柱的重要工作参数,并对改进前后的磁选环柱进行了选矿效果对比。结果表明,在设备工作参数和试验条件相同的情况下,改进后的磁选环柱既保证了精矿质量,又降低了尾矿铁品位2.2个百分点,提高了精矿铁回收率2.95个百分点,达到了理想的改造效果。

电磁驱动机器鱼的驱动器研究

根据电磁驱动器工作原理,建立动力学方程,在Maxwell软件二维环境下建立电磁驱动器简化模型。根据电磁驱动器电路方程在Simplorer模块中建立电磁驱动器驱动电路模型。二者联合使用正交试验方法对电磁驱动器通电线圈瞬态运动电磁仿真,得到电磁驱动器通电线圈运动过程中的位移曲线,分析正交试验结果得到相关参数对电磁驱动器工作时输出力的影响情况和使电磁驱动器力输出最大时的各参数值,通过仿真验证分析结果。

磁通最大原理

用演绎法导出＂磁通最大原理＂，并给出数学表达和应用举例．