电磁场理论

摘要： 针对电磁场理论教学中存在立德树人融入课堂不充分、电磁知识抽象难理解、信息技术课堂应用少等痛点问题,基于OBE理念,构建电磁场理论“1234”教学创新体系,经过实践教学,取得良好效果。

摘要： 由于电磁场理论课程教学中实验难于开展,本文设计基于Python平台的电磁场数字仿真实验系统。该系统利用Python提供的Numpy、Scipy、Pandas和Matplotlib模块进行数值计算,实现静态电磁场的数字计算和二维拉普拉斯方程的有限差分方法求解。本文设计的电磁场实验系统在Python平台上对静态电磁场的场结构进行可视化显示。本文设计的电磁场实验系统可以作为电磁场理论教学的有效补充。

摘要： 本文主要总结了新冠疫情期间作者的“电磁场理论”课程在线教学经验。对比分析了录播和直播的优缺点后,选择录播教学方式。基于超星网络教学平台,展示了录播网络教学的具体措施,包括网上答疑和学习效果检查以及在线批改作业等。给出了网络教学可以为线下教学继续使用的方法和手段,为疫情结束后的正常教学提供了新的网络教学补充措施。

摘要： 针对难教难学难用的课程,教师可以采用工程可视化设计来改善教学效果。以硕士研究生电磁场理论结课作业为例,给出一种交叉学科电磁场理论的可视化教学设计。该设计任务为MHz无线输电领域发射级线圈与接收级线圈之间形成互感的理论计算与仿真验证,其中理论计算采用Matlab Workspace环境编程,仿真验证采用COMSOL高频电磁场线圈模型。学生提交作业效果表明,电磁场理论课采用可视化教学设计,可以加深学生对深奥知识的掌握与运用能力。

摘要： 介绍并推导了电磁衍射域的感应近场区域、辐射近场区域、菲涅尔区域和远场区域的边界条件和辐射特征。针对辐射近场区域的通信,介绍了球面波前模型,认为通过球面波前模型可以正确地建模近场通信信号。针对辐射近场区域的定位,球面波前模型不再准确,因此采用电磁场理论去建模近场信道,并提出了一个通用的近场定位模型,进而基于估计理论推导了近场定位的克拉美罗界。

摘要： 文章基于新工科的建设背景与内涵,研究了“电磁场理论”新工科课程的建设思路与实施模式。通过融入课程思政元素,强调工程导向理念,注重工程探究学习,强调场论分析思维,引入虚拟实验技术等方式构建了新工科课程的支撑体系,并且基于教育信息技术构建了四深融合的新工科课程教学实施模式。

摘要： 文章提出在"天线"课程教学中使用引导式教学方法,通过生活现象提炼与天线有关的科学问题,引导学生思考,并巧妙地引出课程内容加以解释,进而让学生更能接受和理解天线理论知识.文章将以课程的电基本振子辐射章节为例,详细介绍引导式教学方法的实施过程.

摘要： 钻井液侵入原始地层必将引起井周介质的电阻率的变化,进而使得阵列侧向仪器所测得的视电阻率失真,无法正确对储层流体的性质进行识别,因此研究钻井液侵入对阵列侧向仪器响应的影响具有十分重要的理论与实际价值.利用两项渗流方程结合有限元数值模拟技术,直接对钻井液侵入后的模型模拟阵列侧向测井的响应,定量分析了低侵条件下侵入时间、井柱与地层压力差、泥饼渗透率、含水饱和度、矿化度差异等因素对阵列侧向正演响应研究的影响.结果表明:钻井液侵入严重影响了阵列侧向测井响应,阵列侧向测井在钻井液侵入0.1 d时,4种不同探测模式下的视电阻率值R1、R2、R3、R4相较于未侵入时分别下降了39.8％、30％、24％、17％.钻井液侵入1 d、井柱与地层压力差?pd为2 MPa时,R1、R2、R3、R4相较于未侵入时分别下降了31％、23％、17％、8％;在地层含水饱和度达到40％时,R1视电阻率值下降了76％,R2、R3、R4视电阻率值分别下降了60％、56％、40％.

摘要： 文章立足于唯一性定理与镜像法的基本原理,从简单的平面镜像与球面镜像出发,由浅入深的讨论了一系列静电场的镜像问题,为镜像法的教学与学习提供参考。

摘要： 气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)变电站运行时会产生环流使电磁环境变得复杂,导致外壳产生感应电流,造成电能损耗,引起GIS绝缘损坏,产生重大隐患。在外部装机箱外壳可大大减少变电站复杂环境的影响。考虑设备散热和接线的问题,对机箱外壳开孔进行了研究。首先对敏感设备机箱进行建模,导入仿真软件中进行仿真,然后根据电磁场理论建立外壳的等效模型,利用通过多层自适应交叉近似算法提取外壳等效模型的相关参数,预测外壳的屏蔽效能,最后与仿真结果对比验证有效性。

摘要： 本文简单介绍了加速器发展的历史,以及加速器中用到的电磁场理论.详细推导了在圆波导中建立电磁场,并且使用盘荷波导结构进行慢化,使其相速与粒子同步.

摘要： 在科学研究、工业生产和军事等领域中,检测是必不可少的过程.对于一个经典闭环控制系统的控制器,没有检测手段检测出被控量的变化,就不能组成一个自动控制系统;如果检测量的检测误差很大就无法实现精确控制.文章研究了宏观电磁现象的基本规律和分析方法,介绍了应用电磁场理论对不同物理信号进行检测的技术,主要有流量检测以及位移检测,并说明了其工作原理、特点等.

摘要： 非接触静电放电发生时,放电参数会受到多种环境因素(如电极移动速度、气体压强、温度等)的影响而发生明显的改变.基于在实验中通过改变电极移动速度而观测到的放电电流峰值、上升时间和上升沿过程中所转移的电荷量,对引起放电结果参数明显差异的内在机制加以初步分析阐释.通过近似计算方法,讨论放电靶上所带的电荷量可能产生的变化.在静电放电过程中伴随着产生电场和磁场强度变化,可以用电磁场理论,从能量的角度研究非接触式静电放电.

摘要： 从电磁场理论出发,给出了发射电子为单能条件下系统电磁脉冲(SGEMP)空间电荷层振荡特性的解析求解方法,得到了振荡频率和振荡幅度的解析式,其结果与用等离子体理论求解得到的结果一致.对发射电子为单能条件下SGEMP中的空间电荷层问题有了进一步认识,可以分别用电磁场理论和等离子体理论处理.

摘要： 基于严格电磁场理论和结构拓展等效介质思想，提出了太赫兹缝隙结构衍射的严格物理模型，得到了太赫兹任意面型缝隙入射、衍射和透射区域内电磁场基本模式的严格表达式。数值计算表明：太赫兹透过各种材料缝隙结构的透射系数随入射频率的变化趋势有一定的相似性，即随着入射频率的增大，太赫兹的透过系数呈现出先增大后减小的规律；最大透射系数所对应的入射频率随缝隙数目的不同而有所变化；结构材料对太赫兹波的透射系数影响较小，但缝隙的数目、基底材料的厚度对太赫兹的缝隙衍射最大透射系数所对应的入射频率的影响较为明显。

摘要： 电磁场理论是电气工程领域的一门基础骨干课程,由于其物理概念抽象、对数学基础要求高等特点,单纯的理论教学不容易使学生深入掌握电磁场理论知识。若以实际的应用和科学研究为基础,在电磁场授课的过程中,贯穿一部分实践教学的内容,有利于提高学生的学习兴趣,并培养其综合能力。本文结合实际的教学案例,对电磁场课程的实践教学进行了有意义探索,将理论知识与实验、实践环节进行了较好的衔接,在教学内容、教学方法等方面进行了研究,结果表明开展电磁场课程的实践教学对教学效果有积极影响。

摘要： 本文介绍了一种基于电磁场理论和单片机控制的新型的自动金属探测系统,详细说明了系统的硬件组成、工作原理.

摘要： 以经典电磁场理论为依据，建立了软接触电磁连铸高频磁场的数学物理模型，利用有限元软件ANSYS对结晶器内磁场及电磁压力分布进行了三维数值模拟。计算结果表明，结晶器内钢液的存在使得磁感应强度集中在钢液的侧表面，结晶器内钢液面高度自线圈中心升高时，钢液侧表面上的磁感应强度降低，但沿结晶器方向上均匀性提高。钢液侧表面所受电磁力的分布规律与磁感应强度的分布规律基本一致，欲使钢液侧面受到的电磁压力大且波动小，则结晶器内钢液面高度应控制在线圈中心与线圈高度四分之三之间。

摘要： 本文求解了脉冲电流下降沿激励下平板导体涡流场时域模型,并给出了一种可测量板厚的信号特征量提取方法。利用拉普拉斯变换和有限汉克尔变换求解得到了截断涡流场模型在复频域中级数形式的场量表达式。利用留数定理求解拉氏反变换,推导出利用电流对时间的导数与模型阶跃响应作卷积求解电流下降沿涡流场时域模型的方法。给出了导体内涡流密度随时间的变化规律及其与感应电压之间的关系,并以有限厚平板导体与半无限大导体之间的差分感应电压峰值时间作为特征量测量板厚。实验验证了所得解析式和测厚特征量的正确性。

摘要： 本文求解了脉冲电流下降沿激励下平板导体涡流场时域模型,并给出了一种可测量板厚的信号特征量提取方法。利用拉普拉斯变换和有限汉克尔变换求解得到了截断涡流场模型在复频域中级数形式的场量表达式。利用留数定理求解拉氏反变换,推导出利用电流对时间的导数与模型阶跃响应作卷积求解电流下降沿涡流场时域模型的方法。给出了导体内涡流密度随时间的变化规律及其与感应电压之间的关系,并以有限厚平板导体与半无限大导体之间的差分感应电压峰值时间作为特征量测量板厚。实验验证了所得解析式和测厚特征量的正确性。

摘要： 电磁场测量装置(10)，具备：第一探针(21)以及第二探针(22)，为了测量电场，而被设置在空间中；参考信号发生器(31)，生成参考信号；第一乘法器(32)，将在第一探针(21)获得的信号与参考信号相乘；第二乘法器(34)，将从第一乘法器(32)输出的信号与在第二探针(22)获得的信号相乘；以及同步检波器(35)，从第二乘法器(34)输出的信号中，提取与参考信号同步的信号成分。

摘要： 提供一种电磁场测量设备，用于以高灵敏度测量其中密集封装了电子器件的极小区域中的电磁场。在根据本发明的电磁场测量设备中，基于从计算控制单元(40)供应的振幅水平控制信号(eb)，通过调整检偏器(34)相对于信号光(pf)的偏振面的角度而由检偏器(34)调整信号光(pf)的振幅水平。基于由RF频谱分析器(39)测量的电信号(ed)的频谱(ea)将振幅水平控制信号(eb)从计算控制单元(40)供应到检偏器(34)。将包含在入射到光接收器(38)上的信号光(ph)中的载波和边带之间的振幅水平比控制为固定值。

摘要： 本发明提供一种在针对较高频率的电磁场得到高的屏蔽性能的同时，能够减轻重量的电磁场屏蔽板等。电磁场屏蔽板将由坡莫合金的板材或片材构成的坡莫合金层(3)和由Fe‑Si‑B‑Cu‑Nb系非晶的板材或片材构成的非晶层(1)重叠而构成。

摘要： 本发明涉及用于电磁场校准的极板线圈组件、电磁场现场校准装置，其中，极板线圈组件由两电场极板和两磁场线圈共同构成，电磁场现场校准装置包括监测主机和支撑装置，监测主机内设置低频功率信号源、高精度电压表、信号切换装置和控制单元。校准时，信号切换装置将低频功率信号源输出信号在电场极板和磁场线圈间切换，控制单元读取探头数据并与电场极板产生的理论电场强度或磁场线圈产生的磁场强度作比较，实现探头校准。本发明可延长探头的校准周期，降低计量成本和运维负担，提高校准的准确性。

摘要： 本发明公开了一种一体式碳纳米管薄膜电磁场传感器及三维电磁场传感器，一维电磁场传感器包括感应电极、电离电极和接收电极，感应电极由两块不锈钢薄板组成，电离电极上电极由表面附着有分布着碳纳米管薄膜的金属膜基底，下电极极板中心开孔，收集电极由栅格极板构成。感应电极与电离电极之间通过金属线对应连接，电离电极之间、收集电极通过绝缘支架相互隔离，收集电极栅格之间相互绝缘。该传感器电磁测量一体式、结构简单、尺寸小、成本低、线性度好、准确度高，适合于推广应用。

摘要： 本发明专利提供一种基于电磁场单位脉冲响应函数计算天然电磁场的方法，该方法通过利用同步观测的电场与磁场数据，估算预测点电磁场与参考点磁场的单位脉冲响应函数，再结合参考点数据，计算任意时刻预测点的天然电场和磁场信号，该方法可以应用于对天然电场和磁场信号的计算，还可以应用于对天然电场和磁场数据的数据处理。其实现步骤为：1.观测一段时间预测点的电场和磁场；2.持续观测参考点磁场；3.估算单位脉冲响应函数；4.计算预测点电场和磁场。通过上述实现步骤，本发明可以高精度计算预测点任意时刻的天然电场和磁场信号。

摘要： 本申请涉及一种电磁场测量探头、电磁场测量系统及控制方法。电磁场测量探头包括壳体、光电转换装置、储能电池和电源电路。壳体定义一个容纳腔。光电转换装置设置于容纳腔，壳体开设有通孔，通孔用于连接光电转换装置和光源。储能电池设置于容纳腔。电源电路设置于容纳腔，分别与光电转换装置和储能电池电连接，用于控制光电转换装置为储能电池充电。电磁场测量探头通过将光电转换装置设置在容纳腔，可以避免光电转换装置中金属部件对测量电磁场产生的影响，且实现了对电磁场测量探头的持续供电。因此，电磁场测量探头解决了相关技术中供电方式无法在完全避免外置金属的影响下持续供电的问题。

摘要： 本发明提供了一种探头极化旋转装置，基于采用单极化探头完成电磁场的水平、垂直两个分量的测量，包括动力单元，用于提供旋转动力；单极化探头，至少设置两个，且初始极化设置方向相同；传动单元，用于将动力单元提供的力作用到单极化探头，使每个单极化探头完成极化的同步旋转。将传统的单个双极化探头，更改为多个单极化探头，可以同时在多个采样点进行其中一个分量的采样测量，同时增设的动力单元和传动单元的配合动作，同步驱动所有单极化探头旋转90°，完成另一个分量的采样测量，同时，因为是一个极化在一个采样点完成两个分量的测量，那么这两个分量在同一点上的测量结果就不存在误差，提高了采样精度。

摘要： 电磁场测量装置(10)，具备：第一探针(21)以及第二探针(22)，为了测量电场，而被设置在空间中；参考信号发生器(31)，生成参考信号；第一乘法器(32)，将在第一探针(21)获得的信号与参考信号相乘；第二乘法器(34)，将从第一乘法器(32)输出的信号与在第二探针(22)获得的信号相乘；以及同步检波器(35)，从第二乘法器(34)输出的信号中，提取与参考信号同步的信号成分。

摘要： 本申请涉及一种电磁场测量探头及电磁场测量系统。电磁场测量探头包括壳体、光电转换装置、储能电池和电源电路。壳体定义一个容纳腔。光电转换装置设置于容纳腔，壳体开设有通孔，通孔用于连接光电转换装置和光源。储能电池设置于容纳腔。电源电路设置于容纳腔，分别与光电转换装置和储能电池电连接，用于控制光电转换装置为储能电池充电。电磁场测量探头通过将光电转换装置设置在容纳腔，可以避免光电转换装置中金属部件对测量电磁场产生的影响，且实现了对电磁场测量探头的持续供电。因此，电磁场测量探头解决了相关技术中供电方式无法在完全避免外置金属的影响下持续供电的问题。