麦克斯韦方程组

摘要： 电与磁的研究一直是紧密相连的,麦克斯韦方程组的提出更是确立了电磁的统一,然而由于自然界中磁荷(磁单极子)的存在始终未被证实,这使麦克斯韦方程组缺失了对称性的重要一角。本文从回顾电场与磁场的成因出发,并由电磁对称角度分析磁荷存在的合理性,在假定磁荷存在下对电磁理论的补充,总结目前磁荷的研究历程。

摘要： 在质量与其他物理量无关的前提下,可以证明量纲关系“能量≡质量×速度×速度”,导出公式E=Mc^(2),其物理意义是一个质量为M的质量体以光速c运动时所具有的能量。公式E=Mc^(2)具有普遍适用性,其特例是只有一个质量体的情况,此时该质量体以光速保持匀速直线运动,该质量体的质量是宇宙总质量,这是一个最基本的物理现象,该现象用数学语言描述就是:宇宙总能量和宇宙总质量比值的平方根等于光速,这一论断是作者提出的光速原理。以量纲关系“能量≡质量×速度×速度”为基础可以导出动量,动量对时间求导得到牛顿第二运动定律。从牛顿第二运动定律可以导出牛顿第一运动定律。基于牛顿第二运动定律定义的力的量纲,可以提出基本引力禀性常数的概念,导出一般形式的引力定律,其特例是万有引力定律。在引力定律的基础上,可以导出库仑定律以及高斯定理,并进而建立麦克斯韦方程组。基于库仑定律可以导出普朗克常数的概念。在动量和普朗克常数的基础上,可以导出普朗克定律和不确定性原理。在引力分析的基础上,可以修正牛顿第三运动定律。从波动方程出发推导了薛定谔波动方程。指出了现有物理理论体系中的矛盾和问题,并做了相应的补充和完善。

摘要： 笔者的理解,王院士对麦克斯韦方程组的拓展之一是用运动的场线的观点讨论运动介质中的麦克斯韦方程组,对照用惯性参考系之间各种场量和时空坐标的变换来讨论,相当于认为电磁场是一个不随参考系改变而变换的标量。

摘要： 笔者进一步的理解,针对运动介质拓展的麦克斯韦方程组除P项之外的部分,是可以用非常规的伽利略变换重新定义电磁场的场强,来构造出的不具有显式协变性的方程组,也称赫兹方程。它们与标准的麦克斯韦方程组完全等价,只是场量定义不同所给出的方程组变形表达。赫兹方程与实验并不相符,只有把伽利略变换扩充成洛伦兹变换,经过相对论修正后才与实验相符合。

摘要： 动生涡流无损检测方法在金属材料的高速检测中有较好的应用前景,但目前仍缺少有效的解析模型。为了解决这一问题,应用傅里叶变换建立了基于导线激励的动生涡流检测解析模型。首先基于麦克斯韦方程组推导出空气和导体中的电磁场控制方程,然后引入傅里叶变换求得空间频域通解,再根据磁场边界条件求得空间中磁场的分布以及导体试件中涡流的分布。最后将解析结果和有限元仿真结果对比,验证解析模型的正确性,并基于解析模型分析了导体运动速度对涡流分布的影响。

摘要： 随着无线网络容量需求的持续快速增长,无处不在的无线连接将在未来十多年真正成为现实,但高度复杂的网络、高成本的硬件和日益增加的能源消耗也成为未来无线网络面临的关键问题。一直以来,“随心所欲”地调控电磁波是人们不断追寻的梦想。麦克斯韦方程组的出现使得人类对电磁波的掌控能力有了飞速提升,但受限于材料相对固定的电磁参数,人们对电磁波的控制力仅局限于发射机和接收机。

摘要： 电磁感应的通量法则是一条在电路近似下成立的经验规律。结合电磁场的观念,可以得到麦克斯韦方程组中法拉第电磁感应定律的积分和微分形式;它是比通量法则更为基本的电磁规律。考虑电磁规律的相对论不变性,本文修正了电动势的定义和计算公式,并得到通量法则的“低速小尺寸”极限。

摘要： 工程仿真软件的应用对于提高大学物理课堂教学感受性具有积极的推动作用.传统大学物理课堂教学环节中,使用仿真软件进行演示的目的较为单一,缺乏对课程基础性、外延性的突出以及与教学内容实践意义的联系.为了进一步贴合"新工科"的教学需求,丰富课堂教学手段,凸显大学物理课程基础性和延拓性,提升课堂教学质量,本文以电磁工程仿真软件在麦克斯韦方程组课堂教学中的运用为例,从教学内容设计、教学效果和教学要求等方面分析探讨了工程仿真软件在大学物理课堂教学中运用的潜力和可行性,为探索提升大学物理课堂教学效果方法提供了一种新思路.

摘要： 麦克斯韦方程组作为电磁场理论的基础,是由麦克斯韦对电磁场的三个基本定律总结和完善产生的,使用该方程组使得计算简洁规范,还可以利用麦克斯韦方程组的对称性进行推导.人们在使用电磁波作为主要通讯和信息传递的手段之前,麦克斯韦根据方程组的对称性,推测出可能会存在电磁波.电磁波于1887年被赫兹证实存在,奠定了未来通讯领域的基础.基于此,本文阐述了电磁场的基本理论,通过通量和散度、环量和旋度、矢量微分算子 y三个方面分析电磁场的特性,并举例说明麦克斯韦方程组具有的对称性,在空间中分析电磁波性质并推导出麦克斯韦方程组,根据电磁形式及特性得出结论.

摘要： 电磁边界条件是研究界面光学、电磁学性质的物理基础.本文考虑界面上物质响应的非突变特性在两种材料界面上构建过渡层,利用积分形式的麦克斯韦方程组,推导出纳米尺度下的电磁边界条件,得到的两个界面响应函数d⊥,d//分别对应于界面等效极化电荷的中心位置和界面极化电流密度沿垂直界面方向的梯度中心位置,根据界面响应函数的定义式分析了界面响应函数受界面两侧材料的介电常数、电场过渡线型、频率等因素的影响.发现铜-银界面上的界面响应函数可以高达数纳米.当界面响应函数可以忽略不计时,纳米电磁边界条件退化为突变结给出的经典的边界条件.在此基础上,引入界面电偶极矩,界面上的等效极化电荷面密度、界面极化电流线密度和磁荷流密度参量给出3种不同形式的纳米电磁边界条件.该模型对研究纳米尺度电磁学、界面光学问题提供了清晰的物理图像和必要的理论基础.

摘要： 文中对麦克斯韦方程组超定问题进行探讨。研究认为，Stratton解释有内在循环逻辑错误，两微分方程不能忽略。计算电磁学的感性认识，只求被友方程，diva=0,divD=0不憾满足，弃用；只求被反方程，diva=0,divD=0能自动满足；x均匀各向同性介质，无电着电流源；各种情形全部都解。定义II解释了定义I中的超定问题:旋度散度、麦氏方程、弹性力学平衡方程、爱因斯坦方程、Yang-Mills方程，存在类Bianchi恒等式。猜想，表面上显然正确，证明很困难。假设线性偏微分方程组的解存在且唯一，且在定义I意义下超定、则此方程在定义II下适定。假设线性偏微分方程组的解存在，且在定义II意 义下欠定，定义I下适定、则解无穷多。假设线性偏微分方程组在定义II下超定，则无解。

摘要： 本文以麦克斯韦方程组为例,从科学与艺术;科学思想、科学方法、科学精神;真、善、美和谐统一视角剖析经典电磁学理论在全人教育过程中展示出的教育功能.

摘要： (库伦)电场强度Ec(=qc/4πεr2)与外电源的电场强度E大不相同。麦克斯韦方程组由四个方程式组成,其中divD=ρ和curlH=J+aD/at中的D是不相同的。前者为(库伦)电位移Dc(=qc/4πr2),它与电介质的电容率ε无关; 后者仅仅为真空媒质中的电通密度D0(=ε0E),它与非稳态外直流电源的脉动电场成份有关。把两种不同的Dc和D0不加区分地捏合在一起,统一用D来表示是不妥的。此方程组的内在矛盾仍然直接影响着如何来定义当代的(绝对)电容率。(绝对)电容率的定义是D=εE呢?还是Dc=εEc当代(绝对)电容率的定义需要修改。divD=ρ和curlH=J+aD/at也需要分别找到它们自身应有的表达式。

摘要： "电磁地球物理"(Electromagnetic Geophysics,简称EM Geophysics)指地球电磁法的称谓,近些年不断出现在国际文献报告中,但是在国内文献中出现很少.本文基于麦克斯韦方程组，得出波动场、扩散场、位场的算法及关系，可见，电磁地球物理方法的理论基础是自洽和相对完备的。由于电磁地球物理方法应用范围很广，成为地球物理方法中分支技术最多、最有生机的地球物理方法之一。

摘要： 本文利用麦克斯韦方程组分析了圆柱导线中趋肤效应的原理,并推导了其解析解.利用matlab和comsol软件对圆柱导线中交流电流的分布进行了仿真计算,对原理分析进行了验证.

摘要： 文中研究了基于光子晶体的光学频率变换技术。首先介绍了光子晶体的基本理论:然后建立了冲击波作用光子晶体的频率变换模型,并通过麦克斯韦方程组推导出冲击波压缩光子晶体对其介电常数的影响;最后结合多普勒效应,出射光的频率相对于入射光得到了改变。光子晶体的频率变换技术是一种新颖的频率变换技术,由于在频率变换中没有能量损失和转换效率极高等特点使其在光子学等领域有着广阔的应用前景。

摘要： 本文首先对时域不连续伽略金方法进行了简单的介绍，该方法借助于数值流，在相邻网格之间的交界面上弱性施加连续性条件从而得到Maxwell方程组边值问题的数值解。它采用显性时间积分方法能够获得完全显式的数值格式，无需求解大的线性方程组，所以该方法具有很高的计算效率且适合于并行。最后以谐振器为例，对二维的传输问题进行了分析和验证，数值结果证明了该方法的正确性和有效性。

摘要： 本文首先对时域不连续伽略金方法进行了简单的介绍，该方法借助于数值流，在相邻网格之间的交界面上弱性施加连续性条件从而得到Maxwell方程组边值问题的数值解。它采用显性时间积分方法能够获得完全显式的数值格式，无需求解大的线性方程组，所以该方法具有很高的计算效率且适合于并行。最后以谐振器为例，对二维的传输问题进行了分析和验证，数值结果证明了该方法的正确性和有效性。

摘要： 本文首先对时域不连续伽略金方法进行了简单的介绍，该方法借助于数值流，在相邻网格之间的交界面上弱性施加连续性条件从而得到Maxwell方程组边值问题的数值解。它采用显性时间积分方法能够获得完全显式的数值格式，无需求解大的线性方程组，所以该方法具有很高的计算效率且适合于并行。最后以谐振器为例，对二维的传输问题进行了分析和验证，数值结果证明了该方法的正确性和有效性。

摘要： 本文首先对时域不连续伽略金方法进行了简单的介绍，该方法借助于数值流，在相邻网格之间的交界面上弱性施加连续性条件从而得到Maxwell方程组边值问题的数值解。它采用显性时间积分方法能够获得完全显式的数值格式，无需求解大的线性方程组，所以该方法具有很高的计算效率且适合于并行。最后以谐振器为例，对二维的传输问题进行了分析和验证，数值结果证明了该方法的正确性和有效性。

摘要： 本发明公开一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，包括反射镜、麦克斯韦力直线作动器、柔性支撑系统、角度检测系统和框架组件；反射镜安装在反射镜支架上，与传感器感应板和挠性膜片共同组成运动组件，四个麦克斯韦力直线作动器位于运动组件的下方，通过退磁螺钉与运动组件相连；四个麦克斯韦力直线作动器两两正交排布，产生扭矩使反射镜发生偏转；柔性支撑系统针对作动扭矩提供恢复扭矩以实现角度控制；角度检测系统中的四个非接触式电容位移传感器均布在四个方向，实时检测反射镜的转向角度并将其反馈给控制系统，实现角度反馈控制和角度闭环控制。本发明具有高力密度，结构紧凑，且便于加工制造等优点。

摘要： 一种麦克斯韦快刀伺服轨迹跟踪控制方法，该方法步骤如下：第一步：根据系统输出误差建立比例积分终端滑模切换函数；第二步：利用第一步中的终端滑模切换函数得出滑模等效控制率；第三步：通过第二步的等效控制率得出下一时刻滑模切换函数，利用该下一时刻滑模切换函数得出预测控制律；第四步：对第二步的等效控制率与第三步的预测控制律求和得出最终的控制率。本发明具有以下优点：利用预测控制替代传统滑模控制中的切换控制来改善由于切换控制的不连续性容易造成抖振的问题，提高系统的跟踪精度和鲁棒性。最终实现本发明的目的即高频响输入时提高系统的抗干扰性能和跟踪精度。

摘要： 本发明公开了一种麦克斯韦力驱动的快速偏摆镜，包括反射镜、麦克斯韦力作动器、柔性支撑系统、角度检测系统和外框架组件，反射镜安装在反射镜支架的中心位置上，麦克斯韦力作动器包括环电枢和四个电磁单元，环电枢与反射镜支架固连，电磁单元由永磁体、线圈绕组和定子铁芯组成，四个电磁单元形成四个永磁磁路和八个交流磁路；柔性支撑系统主要包括挠性膜片和轴向挠性件，针对作动扭矩提供恢复扭矩以实现角度控制，挠性膜片在四个侧面支撑环电枢，轴向挠性件在下端中心位置支撑环电枢；角度检测系统中的四个非接触式电容位移传感器均布在四个方向，实时检测反射镜的转向角度，产生角度反馈控制和角度闭环控制。本发明具有高力密度，结构紧凑，且便于加工制造。

摘要： 一种基于片上集成麦克斯韦半鱼眼透镜的超宽带模斑转换器，包括：片上集成的麦克斯韦半鱼眼透镜、设置于麦克斯韦半鱼眼透镜圆心一侧的过渡区以及硅波导，该硅波导包括：第一波导和第二波导，其中：第一波导作为输入端设置于过渡区的外侧，第二波导作为输出端位于麦克斯韦半鱼眼透镜相对过渡区的圆周一侧。本发明通过优化麦克斯韦半鱼眼透镜梯度折射的结构，不仅减小了透镜尺寸，而且与硅波导集成，实现不同宽度波导中的模斑尺寸匹配。

摘要： 描述一种确定线圈灵敏度的表示中的系数和与样品相关联的MR信息的计算机。在操作期间，所述计算机可从所述测量装置获取与样品相关联的MR信号。接着，所述计算机可存取预定线圈磁场基向量的集合，其中使用所述系数的预定线圈磁场基向量的所述集合的加权叠加表示所述测量装置中的线圈的线圈灵敏度，且其中所述预定线圈磁场基向量为麦克斯韦方程的解。接下来，所述计算机可使用所述MR信号和预定线圈磁场基向量的所述集合求解与所述样品相关联的所述MR信息和所述系数的非线性优化问题。

摘要： 本发明公开了一种基于麦克斯韦理论的感生磁场探究实验装置和实验方法，包括：计算机、霍尔传感器、单刀双掷继电器、高压电源与平行板电容器；利用单刀双掷继电器控制高压电源与平行板电容器之间开关闭合和断开，使平行板电容器产生强磁场。将霍尔传感器置于待测磁场的相应位置测量霍尔电势的值。将收集到的数据导入计算机MATLAB软件中。本发明的优点是：成本低，安全可靠，基于嵌入式开发的数据收集装置信息化程度高，直观体现实验现象。

摘要： 本发明公开了一种基于圆形磁体构型的麦克斯韦组合线圈，包括两个第一亥姆霍兹线圈和一对线圈支撑，两个第一亥姆霍兹线圈共轴且平行的套设在一对线圈支撑外侧，两个第一亥姆霍兹线圈的轴向距离与其半径相等，一对线圈支撑的内侧安装有两个第二亥姆霍兹线圈，还包括两个第三亥姆霍兹线圈，第三亥姆霍兹线圈的半径小于第二亥姆霍兹线圈，两个第三亥姆霍兹线圈安装在一对线圈支撑的内侧，两个第三亥姆霍兹线圈的轴向距离大于两个第一亥姆霍兹线圈的轴向距离，且两个第三亥姆霍兹线圈之间的轴线中点和两个第一亥姆霍兹线圈之间的轴线中点相同。本发明能够实现增强磁场强度同时增加磁场均匀性的目的。

摘要： 本发明公开了一种混合麦克斯韦电磁力‑压电的刀具驱动装置，包括安装基体以及位于其内部的麦克斯韦电磁驱动部分、压电驱动部分以及柔性导向机构组成，同时刀具安装在动作机构部分中的压电叠堆驱动部分的前端。本发明将麦克斯韦电磁驱动和压电驱动组成级联驱动，同时利用柔性导向机构进行串联，已实现驱动刀具进行单轴往复运动，达到切削加工的目的，在保证系统宽带宽响应频率的同时，扩大该系统工作范围。本发明混合麦克斯韦电磁力‑压电的刀具驱动装置，具有结构紧凑、运动行程较大、频宽较宽、运动精度高、成本低廉等优点。

摘要： 一种用于检测麦克斯韦位移电流的实验装置包括磁场产生装置、磁场测量装置。所述磁场产生装置包括导线、高压静电发生器、充电双掷开刀、放电单掷开刀、电压保持电容、充放电电阻、铝板充放电电容。所述磁场测量装置包括磁场感应线圈、感应电阻、示波器。所述铝板充放电电容包括两个间隔设置的极板。所述磁场感应线圈设置于两个所述极板之间，所述铝板充放电电容的中心轴与所述磁场感应线圈的中心轴相互垂直，以使所述铝板充放电电容的磁场使所述磁场感应线圈激发产生感应电压。该用于检测麦克斯韦位移电流的实验装置成本低、安全可靠，直观体现了实验现象。

摘要： 一种基于麦克斯韦方程组的电动机工件检测设备，属于工件检测装置技术领域，包括外壳，且外壳的内部为空心，外壳的内部设有放置板，本发明中，当移动板上的电动机进入外壳内部与两组检测块活动卡接后，电动机自身会发出震动，这时电动机便会带动连接装置进行震动，从而震动力会随着连接装置传递至伸缩杆和伸缩筒上，这时当电动机启动后，电动机便会带动伸缩筒一起震动，从而伸缩筒在发出震动时就会挤压两组缓冲弹簧，相比传统的电动机在检测固定时，这时两组缓冲弹簧便会将两组检测块之间的电动机发出的震动力进行缓冲抵消，避免电动机的震动带动伸缩筒与外壳内部装置发生磨损，从而达到延长连接装置和检测块的使用寿命的效果。