基于MATLAB的载流圆环磁场分布的动态仿真

根据毕奥—萨伐尔定律推导出载流圆环空间磁场分布的积分表达式,利用MATLAB给出计算结果,并对磁场分布矢量图、中心轴线上磁场分布图、与圆环面平行及垂直的面上磁场分布图进行仿真,研究了磁场在径向和轴向的三维分布,对教学和实际工程应用具有一定的指导作用。

载流圆环的张力、自感和线电流模型

分析讨论了一些文献在计算载流圆环处于自身磁场受的张力和自感系数时使用线电流模型的不当所带来的发散问题 .

载流圆环空间磁场分布的研究

通过毕奥—萨伐尔定律 ,推导出了载流圆环周围空间的磁场分布完整的解析表达式 .并以该解析表达式为基础对载流圆环实例进行了数值计算 ,分析了不同截断下磁感应强度的数值结果 ,模拟了该载流圆环的空间磁场分布 .

弹性载流圆环在自磁场中的形变

本文讨论弹性载流圆环在自磁场中的受力问题，考虑圆环的弹性形变，得到了圆环的形变（张力）和圆环中电流大小之间的关系，同时给出了圆环所载电流的临界值Ｉｃｒ的计算公式．

关于求载流圆环的自场和自作用力模型的讨论

指出载流圆线圈在自身所在处的磁感应强度和磁场的作用力都为无穷大 .其原因是错用了理想的物理模型的适用范围 .对一个实际的载流圆环 ,在远点范围 ,可抽象为一个磁矩m 确定的磁偶极子 ;在中距点范围 ,可抽象为一个载流圆线圈 ;在近点范围 。

环形电流圆盘在空间中产生的磁场

在得到电流圆环在空间任意点产生的磁场的基础上,将电流环扩展为环形电流圆盘,求出了载流圆盘在空间任意点所产生磁场的分布情况,并利用Mathematica软件进行了仿真.

载流环磁场的径向分布

根据毕—萨定律,叠加出载流圆环平面的磁场径向分布,并用实验验证了其可靠性。

测量载流导体磁场的新方法

介绍了一种测量载流导体磁场的新方法。该方法利用新型弱磁传感器,直接给出磁场值,克服了现在不能测量载流直导体的磁场和只能采用间接方法测量导体圆环磁场的不足。给出了实验原理、实验方法和载流圆环导体和载流直导体激发的磁场的实验结果,与理论计算相符。该方法操作简单,现象直观。还可以测量地磁场、磁导率和手机的电磁辐射,能提高学生的实验兴趣,启发学生的创新思维。

无限长载流螺线管磁场分布特点的证明

由载流圆环的磁场和安培环路定理严格证明了无限长载流螺线管的磁场分布特点,即管内是均匀磁场、管外磁场为零;指出无限长载流螺线管的磁场是不能仅由安培环路定理求出的。

两个同心圆环的磁弹性稳定性

众所周知，载电流导体，特别是超导体之间的相互作用可能造成体的屈曲，本文针对两个同心载电流圆环，采用矢量势方法和哈密尔顿原理，分析了结结构的磁弹性稳定性，得到了临界屈曲电流的解析表达式，以及结构频率和电流的相依关系。

完全椭圆积分在电磁学中的应用研究

从理论上分析了第一、第二类完全椭圆积分及其相互间的关系，并研究了这二类积分在电磁学中的具体应用。

闭合回路在磁场中的运动

1载流圆环在匀强磁场中的受力情况 半径为r0,通以电流I的弹性圆环,放在光滑的水平面上,磁感强度为B0的匀强磁场垂直穿过圆环,如图1所示.

探究载流导体周围的电场

载流导体(即:载流圆环、载流圆盘、无限长载流直导线、无限长载流圆柱体、无限长载流圆筒、无限长载流同轴电缆)周围不仅存在磁场,还存在电场。但是,在目前的《电磁学》和《大学物理》等教材中,只陈述载流导体周围的磁场,不涉及载流导体周围的电场。因而在这些课程的教学过程中,常常给学生留下一种片面的印象:载流导体在其周围空间只激发磁场而不激发电场。相应地,在讨论带电粒子在载流导体的磁场中的运动等问题时,学生从不考虑载流导体周围还有电场。