恒定电流密度分布与霍耳电场

研究了恒定电流场中电流密度沿导体径向的分布和霍耳电场产生的机理及作用,结果表明,沿径向载流子密度增大、载流子定向运动速度增大,载流子在晶格势场中的能态逐步升高;无论在载流的导体内还是在处于超导载流态的超导体内都存在着径向的霍耳电场;霍耳电场的存在是载流子力学平衡的必备条件,霍耳电场关于径向的线积分是载流子在晶格势场中能量增量的量度.霍耳电场与电流磁场的坡印亭矢量表示了电流能量的传输方向,同时证明了焦耳热来源于载流子在晶格势场中的能态变化——从高能态向低能态跃迁,它可以用导体内的轴向电场和电流磁场的坡印亭矢量来表示,导体外表面附近的电场来源于载流子的运动状态变化,而不是直接来自于电源.用处于载流超导态的超导体不存在轴向电场的事实,说明了载流导体内的轴向电场并不是稳定分布的电荷产生的.

全连续式柱栅传感器数学模型

柱栅传感器是一种新型数字式直线位移传感器。它具有许多优良的电气和机械特性。柱栅传感器是在感应同步器的基础上提出来的新型位移传感器,它具有与感应同步器相似的数学模型。但是由于柱栅的绕组是空间螺旋结构,因此它们的数学模型也就不尽相同。本文在电磁场理论指导和感应同步器的数学模型引导下,推导柱栅传感器数学模型。其理论将有利于柱栅绕组的结构尺寸设计。使用频谱分析仪对感应输出进行分析,验证数学模型。

对电作用与磁作用内在关系一具体实例的讨论

通过对载流直导线外一个运动电荷在不同参考系中的受力情况进行分析,讨论了电作用与磁作用的内在关系,得出电场力和磁场力是统一电磁相互作用的两种表现形式,进而说明电磁场是一个协变的统一体。

稳恒电流电路中的两个问题

通过对稳恒电流经过两种不同材料的导线交界面和改变导线方向时导线内部电场调整的讨论，解释了在上述两种情况下电荷的分布．

电流的相对论效应

用爱因斯坦狭义相对论可以完美地解释高速运动的力学问题,同样也适用于讨论电磁学问题。从狭义相对论原理出发,导出了四维电流密度矢量的洛仑兹变换式,并讨论了由此产生的表观电荷及其激发的场,因而成功解释了宏观实验现象。

与活动区AR11158中的一个X2.2级耀斑相关的视向电流密度的计算

太阳高能活动爆发与活动区内的电流结构有着密切的联系,安培(Ampere)定律j_(z)=1/μ_(0)(▽×B)_(z)是测量活动区内视向电流密度的理论基础。由于实测的矢量磁场中不可避免地存在随机噪声,因此,应用安培定律的不同形式计算的电流密度存在显著的差异。为了比较不同形式计算结果的差异并从中探索一种实用的电流计算方法,基于太阳动力学天文台(Solar Dynamic Observatory,SDO)/日震学与磁场成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager,HMI)在2011年2月15日测量的活动区AR11158的矢量磁图,利用安培定律的微分算法和积分算法分别计算了活动区内视向电流密度的分布图。结果显示,微分算法获得的视向电流密度分布图受随机噪声的影响要远比积分算法获得的结果大,电流分布图中的电流结构没有积分算法获得的结果清晰。另外,在扩大积分环路半径的情况下,所计算的电流分布图中的噪声信号快速降低,视向电流分布图中的电流结构更清晰。但是当继续扩大积分环路半径时,在获得清晰电流分布图的同时,部分精细结构也随之失真。该研究结果论证了适当扩大积分环路计算视向电流分布图可以降低计算结果受随机噪声的影响,从而获得清晰真实的视向电流分布图,但是积分路径的半径过大在消除噪声影响的同时会丢失电流分布中的一些精细结构。因此在实际计算电流的过程中,应该利用高分辨率的矢量磁图,选定合适的积分路径,利用安培定律的积分算法来计算活动区的视向电流,从而帮助我们探索耀斑爆发与活动区内电流结构的关系。

耀斑爆发期间电流的突然增加

利用太阳动力学天文台(Solar Dynamic Observatory,SDO)/日震磁像仪(Helioseismic and Magnetic Imager,HMI)观测到的矢量磁图,运用安培(Ampere)定律的积分形式计算2014年11月7日活动区AR12205发生X1.6级耀斑期间的垂直电流密度。通过分析光球层上垂直电流密度的时间演化,发现它在耀斑爆发期间突然增加,增加的区域对应于耀斑双带的辐射增强位置。然后将强电流密度轮廓叠加在AIA160 nm波段的观测图像上,发现电流密度的形态和分布与耀斑带有强相互关系。这些观测结果与三维标准耀斑模型的理论预测一致,我们的研究为三维磁准分界层(Quasi-Separatrix Layer,QSL)重联模型提供了有力的观测证据。

模拟法测绘静电场实验的几个问题

本文较详细地讨论了静电场的模拟条件,对实验装置提出改进意见.并以同轴圆柱电极为例分析了其电位分布的误差。

“表观电荷”及其激发的场

从相对性原理出发,导出了四维电流密度矢量的洛仑兹变换式,并讨论了由此产生的表观电荷及其激发的场。