关键词： 电磁学   物理量   判断方向  

摘要： 在大学物理电磁学部分的学习中，有些物理量除了计算出其犬小以外，还要指出其方向。初学者由于受中学阶段学习的影响，进入大学后不习惯用大学里所学的方法来判断方向，或者是不会利用某些公式求解物理量的方向，成为他们学习电磁学感到困难的原因之一。

关键词： 电磁学   舰船磁场   磁矩量法   多层自适应交叉近似   图形处理单元  

摘要： 磁矩量法(MMM)非常适合用于舰船等铁磁目标的磁场特征建模,因为这种方法不需要对空气等非铁磁区域进行网格划分,然而这种方法需要存储和处理稠密的满阵,计算时间很长,矩阵存储需要非常大的存储空间。联合采用MMM和多层自适应交叉近似(MLACA)法虽然可以显著缩减内存需求和计算时间,但对于求解精细划分网格的问题,计算时间还是太长。将具有强大并行计算能力的图形处理单元(GPU)用于加速具有天然良好并行特性的MLACA法,并给出了相应的并行计算格式,实现了舰船磁特征MMM的大规模并行加速计算。典型算例结果表明,GPU并行计算的加速比超过120倍,对于精细划分为100 000薄壳单元的舰船壳体,其计算时间也仅有约4.3 min.采用该方法的计算结果与商业有限元软件相比差别小于1%,为舰船磁场的大规模建模提供了一种快速、精确、简便的数值计算工具。

关键词： 电磁学   直流电路   坡印廷矢量   纵向电场   超光速  

摘要： 超光速研究是物理学中的一个前沿。本文研究了与纵向电场相关的超光速问题, 讨论了直流电路中金属导线内的纵向电场以及电能的传输过程。在导线内,静电场的电势差驱动了电子,形成了电流,电子的势能转化为电子的动能,消耗了电功率。同时,电池的化学能产生了电动势,补充了电能,完成了能量的转化和守恒。在直流电路的情况,坡印廷矢量仅仅是一个数学定义,没有形成真实的能流。直流电能完全是在金属导线内传输的。从理论上讲,纵向电场是非局域的,也就是说,纵向电场的速度可以无限大。这篇论文给出了测量纵向电场瞬态速度的初步实验结果。

关键词： 磁单极   狄拉克弦   规范变换  

摘要： 本系列文章一共4篇,在电磁学和电动力学框架内用尽量科普的方式分别介绍磁单极的若干奇特性质.本篇文章主要介绍狄拉克磁单极是如何展示矢量势的规范变换的.我们首先简要介绍规范变换与规范对称性及狄拉克磁单极与狄拉克弦,然后讨论狄拉克磁单极与规范变换的联系.我们显式演示狄拉克弦摆动产生的规范变换,弦摆动区域对场点所张的立体角正比于规范变换的变换函数.磁偶极子则可以由两个无穷靠近的正反狄拉克磁单极构成.相应两条狄拉克弦位置的变化都对应磁偶极子矢量势的规范变换,特别当两条弦重合时弦效应相互抵消,只剩下纯的磁偶极子.传统的由磁偶极子产生的矢量势的规范变换则可以图像化为组成磁偶极子的正反狄拉克磁单极的狄拉克弦的摆动.我们显式地计算了位于坐标原点弦为直线的狄拉克磁单极,并进一步构造了没有奇异的吴大峻-杨振宁磁单极.

关键词： 电磁学习题   电磁感应   物理教学  

摘要： 电磁学中许多问题,能体现学生的综合能力,由于受高中知识和数学工具的限制,命题者常常会在题目中添加数据、假设运动状态,或解决问题时迁移模型,从而发生科学性错误。

关键词： 计算电磁学   Maxwell方程   矢量波动方程   计算机求解   电磁学问题   运行程序   偏微分方程   实验数据  

摘要： 计算电磁学（Computational Electro Magnetics简称CEM）指利用计算机求解电磁学问题。从20世纪60年代起，这一领域就已经发展成了一个活跃的独立分支。通过编写和运行各种程序，解决了大量的电磁学问题。作为标准范式，人们将电磁学的基本方程，Maxwell方程组分立化，针对需要求解的问题编写合适的程序，然后输入理论参数或实验数据，运行程序进行数值求解。这一程式的基本要点无疑是分立化和计算机的实现。在电磁学中用到的数学公式体系分成3种：矢量偏微分方程、矢量波动方程和矢量积分方程。

关键词： 对地电容   配电网   相量法   电容电流测量   频率  

摘要： 在相量法的基础上,为了解决其测量系统对地电容范围小和频率组合选取困难的问题,改进了测量配电网电容电流的方法,并给出了新方法的频率选取和误差分析。改进后的方法提出在PT开口三角侧分别注入一个高频和一个低频的幅值恒定的电压信号,并测量开口三角侧的零序电流。根据等效电路,计算出配电网对地电容。理论分析和仿真试验表明:改进后的测量方法具有计算简便、测量精度高,同样适用于测量较大系统的对地电容等特点,使得中压配电网电容电流的测量更加准确、快捷。

关键词： 运动电荷   电场   磁场   电磁场的相对性  

摘要： 本文以点电荷相对导体圆环运动为例,在麦克斯韦电磁理论的体系下,阐明导体圆环系下电场与磁场之间的联系,以揭示电磁场的相对性.

关键词： 电磁学   导线磁场   优化设计   双绞线   双平行线  

摘要： 针对磁测载体内部存在导线磁干扰的问题,提出了基于双线导线的磁干扰计算与优化设计方法。该方法首先通过建立双绞线和双平行线的磁场模型得到两类导线磁场的计算公式,在此基础上利用仿真软件对比分析了电流、测点位置、导线参数三类因素对导线磁场的影响,最后得出导线磁环境优化设计结论。实例分析表明研究结论可以为优化布线和合理选择测点位置等载体磁环境优化措施提供理论依据和参考。