基于笔式鼠标和微晶导电板测绘静电场

静电场的测绘是大学物理实验中的重要内容,然而目前使用的静电场测绘仪存在固有误差大、人工寻找点效率低、数据处理易受影响等缺点.设计开发利用鼠标和微晶导电板测绘静电场,实验过程中使用笔式鼠标和Geogebra软件实时定位、记录静电场中等势点的坐标,用Origin软件进行数据处理并可视化静电场.此设计减小了仪器系统误差,提高了找点的效率,改善了实验的可操作性;采用软件自动拟合处理实验数据,避免了手绘等势线造成的误差,增加了实验的严谨性.

稍不均匀电场中绝缘子附近导电微粒受力分析

建立稍不均匀电场中绝缘子附近的自由导电微粒所受作用力的2-D计算模型,通过对微粒表面Maxwell应力张量进行计算,得到微粒在电场中所受的静电力。改变电极倾斜角、绝缘子材料以及绝缘子的外形,对影响自由导电微粒运动的因素进行了分析,结果显示通过减小高压电极倾斜角度,减小绝缘子材料的介电常数,并采取合适的绝缘子外形, 可减小微粒受到的向上的静电力和微粒受到的指向绝缘子方向的水平静电力,从而可以减小微粒浮起和附着于绝缘子表面的概率。

GIS中不均匀直流电场下球状自由导电微粒运动分析

针对气体绝缘系统(GIS)中自由导电微粒无害化的问题,研究导电微粒在GIS中不均匀电场作用下的运动规律,建立球状自由导电微粒在楔形不均匀电极系统中的受力模型,采用Runge-Kutta方法对微粒运动方程进行求解,并对球状自由导电微粒在不均匀直流电场中的运动轨迹进行仿真,同时考虑电压波动和电极表面粗糙等随机因素对微粒运动轨迹的影响。另外,研究了自由导电微粒的运动轨迹与施加电压、微粒初始位置、微粒和电极材料的性质及电极表面状况的关系。研究结果表明:在一定的电场条件下,微粒运动会处于一种谐振状态,而施加电压的幅值。

针辊式高压静电分选电场的数值模拟

直接测量静电分选电场非常困难。为形象直观地表达分选电场的分布特征,利用MATLAB软件模拟了针辊间高压放电过程。建立针辊式分选机实验装置的简化模型,选取装置周围1 m3正方体空间为初始边界。采用有限差分法求解模型、用迭代法求解差分方程组、用插值法进行函数逼近,分别对单针、单针与转辊、5针、5针与转辊的静电场进行了模拟。结果表明:针电极附近等势线密集,越往外等势线越稀疏;相邻放电针间距较小时,同性电荷互相排斥,针间电场强度明显减弱;针与转辊之间的等势线密集,转辊之外及针电极上部的等势线衰减迅速。模拟结果准确地描绘出了静电场分布规律,为静电分选机的实际设计提供了理论依据。

燃料乙醇电雾化

运用显微摄像，配以计算机图像采集，摄取了大量画面，从乙醇电雾化物理过程的变化，得到其液体碎裂现象，不同于离心力、气动力、撞击力的液体碎裂。在库伦力的作用下，其液体拉成丝，它的直径不断拉细，直径拉到某定值，而后细丝断裂为长度几乎相等的圆柱，收缩成直径变化不大的液滴群，即单分散的液滴雾。

用计算机模拟点电荷在二维平面上的静电场

二维平面上的点电荷的静电场是静电场问题的基础 .作者独立开发了软件用以模拟 .此程序由用户决定点电荷的所有参数 ,快速地生成视阈内的等势线与电场线 ,使用户方便的获得电场直观印象 ,并可以得到任意点的电势与场强 .该程序操作简单 ,对于学生、教师的学与教都能起到很好的辅助作用 .

考虑雨天的直流±800 kV与交流500 kV并行输电线路3维混合电场及静电感应分析

为了确认雨天时直流±800 kV与交流500 kV并行输电线路下方的混合电场对人体的影响,结合3维优化模拟电荷法与Deutsch假设,考虑雨天环境,计算了直流±800 kV与交流500 kV并行输电线路下方的3维标称电场和离子流场,并通过Matlab最终计算得到混合电场。计算结果表明,雨天近地面的电场分布呈波浪状。雨天对电场具有部分屏蔽作用,且随着降雨强度的增大,屏蔽作用越强。人撑伞站立在雨中,头顶附近的电场发生畸变,但是人体表面感应电流密度与感应电流基本都在INCIRP所规定的安全范围之内,因此不会对人体造成伤害。

静电场中的奇点

揭示了静电场中存在的奇点、奇线.由同种点电荷组成的静电场中存在奇点;由正、负两种点电荷组成的静电场中有可能同时存在奇点和奇线.电场线在奇点中断.存在奇点的静电场中有既不发自场源点电荷也不终止于场源点电荷的特殊电场线.奇点处有确定的电势值,但过奇点的等势面处没有确定的切面.

普遍的高斯定理和界面上的电场力

讨论了带电导体表面和电场中二介质界面上的电场强度和所受到的静电力。给出了普遍的或推广的高斯定理——通过任一闭合假想曲面 (即高斯面 )的电场通量等于闭合面内电荷及闭合面上半数电荷的代数和除以 ε0 。

电磁场中界面上的受力问题

讨论了真空中任一面元所受到的静电力和电场中二介质界面上所受到的静电力、机械力及其合力。举例应用,进行了验证,澄清了问题。在磁场中情况类似。

用模拟法描绘静电场实验的教学方法探讨

本文从三个方面对模拟法描绘静电场实验教学进行了探讨,模拟法描绘的不是正负点电荷(电偶极子)之间的电场,而是两根无限长均匀柱电荷产生的静电场;用立体图代替截面图,使学生建立起示波管聚焦电场的准确物理图像;对定位针和探针在不同铅垂线上引起的等势线畸变进行分析,并提出了改进实验的方法。

线状电极工频电场强度仿真方法研究

以变电站母线与设备连接线为例,建立了变电站母线与设备连接线工频电场强度数学模型,基于模拟电荷-矩量法,对距离地面1.5m高处平面内的工频电场强度进行仿真计算,得出随着导线间距、导线下悬挂点距地面高度、上下端悬挂点水平距离的不同,电场强度都会发生不同的变化的结论,为此,提出了导线安装设计建议,可作为输变电系统线状电极电场分析的参考。

三相线电极工频电场强度仿真方法研究

以变电站断路器与隔离开关连接线为例,建立了三相水平连接线工频电场强度数学模型,基于模拟电荷-矩量法对距离地面1.5m高处平面内的工频电场强度进行仿真计算,得出地面附近的电场强度主要由竖直方向分量决定,其分布特点与无限长三相线的电场强度类似;导线间距及导线距地面高度不同,电场强度也会发生变化的结论。为此,提出了导线安装设计建议,即考虑电极间的电场强度,适当增加导线架设高度。

均匀带电线段及其组合电场的计算机模拟

基于MATLAB编程仿真模拟有限长均匀带电线段激发电场的空间分布，绘制能从几何角度直观形象反映电场分布的电场线与等势线（面）并将其应用于几种简单直线电荷组合情况．

对模拟静电场实验的探讨

从边值问题的唯一性定理出发，讨论了常用的两种模拟静电场实验设计方案与取得实验结果的相互关系，指出在模拟模型上测电位分布时，应首先采用探针接指零仪表再接电位差计等的设计方案。

特高压交直流并行输电线路混合电场分布

为了降低交直流并行线路混合电场在输电走廊附近民房及金属支架上产生的静电感应影响,在交直流线路并行区域民房平台上搭建平行于线路的屏蔽线,分别测量了平行线路方向的工频电场和直流合成场分布,分析了屏蔽线架设高度、根数等对线路混合电场的屏蔽效果。在并行区域地面搭建了葡萄架模型,测量了不同网架结构的感应电压分布。结果表明,架设屏蔽线能够有效改善导线下方空间混合电场且存在最佳屏蔽方式,葡萄架感应电压受架设方式和长度的影响较大,最大感应电压对人体无电击刺痛感。

静电场中E=0点不能有电场线

以静电场在三维空间分布为前提 ,从电场线的引入、电场线的性质出发 ,通过几个典型电场中场强零点电场线分布的讨论指出 :(1 )电场中场强为零的点没有电场线 ;正对电场中场强零点的电场线不能画出 .(2 )电场线的一般定义及从电场线图归纳的普遍性质符合各种静电场 .

线电荷三维静电场的计算及其可视化

线电荷的静电场积分是电磁场研究的经典内容,然而,传统的解析方法仅仅能计算少数几种规则形状的电场,典型的数值计算例如有限元法等计算量又过大。本文以直线线电荷为例,借助于Matlab的数值积分功能,对直线线电荷的电场强度进行了对比计算,给出矢量电场强度的Matlab计算程序,并使用三维图形进行可视化。该方法可以进一步推广到对任意形状线电荷所形成的矢量电场的计算。

绘制静电场电力线的计算机方法

用计算机绘制静电场电力线，所编演示程序占用内存少、运算速度快。

静电场中ē=0点的电力线

本文以电力线方程和静电场方程为基础,研究了电场强度为零处的电力线行为,对正确运用电力线描绘静电场进行了深入探讨。