洛伦兹力

摘要： 基于Comsol Multiphysics软件,通过建立电磁超声辅助钎焊模型,研究洛伦兹力作用下钎料Sn-9Zn在SiC陶瓷表面的铺展行为.结果表明,在电磁超声作用下,钎料表面出现塌陷并向外铺展,伴随着钎料表面出现振动现象,随后线圈下方的部分钎料断裂并飞溅,中心处钎料收缩.当线圈通入交变电流时,在周边感生出方向呈周期性转换的交变磁场.钎料内部洛伦兹力方向整体指向钎料外部,在钎料边缘处逐渐指向母材表面,线圈下方钎料所受水平和垂直方向的洛伦兹力高于其它部分,最高时分别为63.96和31.2 kN/m^(3),顶部钎料在洛伦兹力、压力差和"坍塌效应"的共同作用下,促进钎料铺展.

摘要： 以一个问题为契机,从安培力的微观本质、洛伦兹力是否做功、动生电动势、安培力做功与电热的关系这四个方面阐述安培力和洛伦兹力的区别与联系。结果表明洛伦兹力可以分解为和f_(v)=qvB和f_(u)=qu两个分力。分力f_(v)=qvB的宏观表现为非静电力,通过其做功将其他形式能转化为电能,分力f_(u)=quB的宏观表现为安培力,通过克服安培力做功将电能转化为电热和其他形式能(如机械能)。

摘要： 对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.从微观角度理解并区分电子所受“洛伦兹力、电场力、介质阻力”,将涉及力学、恒定电路、电磁学等知识,这对学生是易错点亦是难点,同时更是解决力电综合问题的关键点.在“以学生为中心”的教育理念下,基于学生问题,通过模型建构、对比,通过多角度、多层次思考讨论、建构知识网络,做到知识的融会贯通,进一步落实学生科学思维的培养与提升.

摘要： 电磁曲射炮控制系统是一种典型的多变量、非线性的欠驱动控制系统,其利用洛伦兹力将弹丸钢珠从炮管发射出后能够准确击中靶标。系统利用激光测距传感器测定靶标方位与距离,通过单片机计算出炮管的水平和俯仰角度。再通过PWM算法控制舵机运动方位。采用增量式PID算法,比例环节快速响应,积分环节实现无静差,微分环节减小超调量,加快动态响应。通过实验验证,系统能实现4 m,60°范围内的精确打耙,命中率为99%,具有精确的击中靶标能力。

摘要： 一、基于核心素养的学习目标"带电粒子在匀强磁场中的运动"是高中物理的重点之一,也是高考的热点,从培育核心素养的目的出发,本节课的学习目标为:物理观念洛伦兹力的方向与带电粒子运动的速度方向时刻垂直,永不做功.科学思维在与运动方向垂直的力作用下的运动是匀速率运动,但不一定是匀速圆周运动;牛顿认为已知受力情况和初始运动状态,就能推算出以后任何时刻的运动状态;利用牛顿运动定律推导带电粒子垂直于磁场方向进入磁场后的运动情况.

摘要： 目前评价固井质量的声波测井方法均是在井内泥浆中辐射声波,再耦合到套管中激发套管波,这种测量方式在重泥浆或含气的井筒内应用时受到了限制.本文将电磁超声换能器引入到套管井中,无需井内介质的声耦合直接在套管中激发沿着套管轴向偏振、周向传播的准SH波.利用多物理场有限元仿真技术优化设计了磁盘阵列式的偏置磁场和跑道型线圈结构的电磁超声换能器,基于洛伦兹力机理实现了在铁磁材料的套管中激发和接收环向传播的准SH波的电磁超声转换技术.根据优化设计结构在实验室研制了电磁超声换能器,有限元模拟和实验室测量均观测到了沿套管环向传播的零阶及一阶准SH波.有限元模拟结果还显示在胶结良好的套管井中,准SH波一边沿着套管环向传播,一边向水泥环中辐射准SH波;在水泥和地层界面准SH波还会发生反射,再耦合到套管中被接收器接收到,通过对比硬地层和软地层两种套管井模型中接收的反射波信息,可观测到反射的准SH波相位相反,反射波和直达波的相位变化充分验证了准SH波的传播特征.

摘要： 关于显像管电视机的成像原理,高中物理教材仅关注运动的带电粒子在偏转线圈提供的磁场中的偏转.但在实际生活中,地磁场也会对电视机显像管中运动带电粒子的轨迹产生影响.本文立足于高中生的认知能力,从生活实例出发,分析地磁场对彩色显像管成像的影响,细化建模过程,给出真实参数,凸显科学研究方法在教学中的应用,使教学内容与现代科技和生活实际相联系,从而将培养学生的核心素养落实在日常教学之中.

摘要： 导体在磁场中切割磁感线产生的感应电动势被称为动生电动势,根据电源电动势的定义,其内部必然有非静电力做功将其他形式的能转化为电能。笔者通过对一道高考复习题的分析解答,着重从微观角度对动生电动势的产生原理进行深入探讨,利用受力分析和能量守恒两个维度对做切割磁感线运动的金属棒中的自由电子进行分析计算,以期读者对金属棒内部电场的产生及其计算能有更清晰和准确的认识。

摘要： 针对高功率波对通信产生的“黑障”问题,建立微波击穿气体现象的波导仿真模型,运用耦合麦克斯韦方程组的自洽流体模型迭代求解,分析气体击穿过程中电子密度及场强随时间的变化过程。仿真结果表明,微波击穿气体过程中产生的大量等离子体会吸收微波能量,使得微波无法持续击穿后面气体,从而等离子体与电磁波之间的相互作用可以实现一个稳态。

摘要： 爆炸分离冲击是航天器所经历的最严酷的力学环境之一,为了避免一些箭载仪器设备或者结构在飞行中损坏,因此需要进行爆炸分离冲击环境试验。本研究针对航天产品爆炸分离冲击环境宽频响、高作用幅值的特点,提出了非接触式电磁激励响应板方式的爆炸分离冲击环境模拟试验方法,建立了电磁激励系统多物理场耦合模型,开展了电磁激励爆炸冲击环境模拟的试验研究,获得薄板在电磁加载过程中洛伦兹力和薄板响应的关系,揭示了采用该方法进行冲击环境预示与控制的机理,为实现电磁激励载荷作用下的结构响应的可预测提供了研究基础。

摘要： 本文基于磁场和声场理论，提出一种基于声直线传播理论的二维洛伦兹力分布重构的新方法，给出了解析公式，并对一个多层柱状生物组织模型进行了数值模拟，取得良好的效果。

摘要： 本文描述了利用三维有限元软件分析油阻尼断路器触头系统的分析方法,利用电-磁耦合分析,对触头间的霍尔姆力和导体臂之间的洛伦兹力分别进行了仿真分析,得到触头系统的电流密度分布,磁感应强度分布,触头和触头臂的受力情况.通过理论值与仿真结果的对比验证了利用ANSYS求解电动力的可行性,并分析了影响霍尔姆力的主要因素,通过仿真得到了霍尔姆力随表面接触系数、接触压力和材料硬度变化的规律,最后分析了霍尔姆力对接触电阻的影响情况.这为油阻尼断路器的优化设计提供了依据.

摘要： 本文从磁场激励、涡流感应、洛伦兹力、组织振动、声辐射传播、声压检测、波形采集和图像重建等方面对磁声成像原理进行了分析。基于点声源辐射和偶极声源辐射，推导了磁感应磁声激发和信号采集的基本公式，分析了磁声成像的原理。证明磁感应磁声成像的声源是由洛伦兹力产生，接收到的声波信号可重建出模型扫描面上电导率分布边界轮廓的形状和尺寸。

摘要： 机械式旋流水口连铸的工业试验结果表明:弯月面的钢液温度、稳定性以及铸坯的等轴晶率等能得到显著提高。但该工艺难以工业应用。本文作者提出了一种新的旋流连铸工艺,即利用水口外的旋转电磁场对钢液的洛伦兹力,使水口内钢液形成旋转流动。本研究通过磁场和流场的三维数值模拟,分析了电磁旋流装置结构对圆坯连铸过程中浸入式水口及结晶器内钢液速度的大小及分布的影响,并应用低熔点合金进行了实验验证。结果表明:非接触方式的电磁力可以有效地使钢液在浸入式水口内产生旋转流动。在同等条件下,圆形电磁旋流装置时钢液的速度分布最对称,速度值最大:改进马蹄形时的水口内流场分布与圆形的较为接近,比采用马蹄形时的更为对称,且速度值更大。在结晶器内,电磁旋流使钢液的冲击深度变小,上返流增强。这有利于温度的均匀化,提高弯月面的温度,以及促进夹杂物的上浮。考虑工业生产的操作方便问题,改进马蹄形电磁旋流装置比较适合生产实际。电磁旋流实验的结果验证了数值模拟的结果及计算方法的可靠性。

摘要： 水的过冷受到诸多因素的影响，水的过冷度的研究对冰蓄冷和生物低温保存具有重大意义。对在0.01T的稳恒弱磁场作用下水的冻结过程进行了实验研究，发现磁场作用能够在一定程度上降低水的最低不结晶温度，增大过冷度，而且过冷度的增大与磁场强度成正比关系。而对于氯化钠溶液来说，当溶液浓度达到一定值后，磁场可以降低溶液的凝固点，同时提高溶液的最低不结晶温度，从而减小过冷度。其中磁场的这种作用可能与水分子间的氢键形成和溶液中离子的洛伦兹力有关。

摘要： 活塞式磁通压缩发电机(P-MFCG)作为一种可重复使用的脉冲功率发电机，在电磁发射器的供电电源方面具有广阔的应用前景。发电机电枢上所受的洛伦兹力(电磁力)对发电机的发电效能有至关重要的影响。不同形状的电枢对螺旋线圈内部磁场强度和位形分布的影响不同，在螺旋线圈内所受的洛伦兹力也不同。该文首先对电枢的受力和作用进行了理论分析，得出影响发电效率的是电枢所受洛伦兹力的轴向分量。其次，通过理论计算，得出电枢表面所受轴向力最大时，电枢表面元法向矢量与该处磁感应线矢量应当满足的关系。然后，利用电磁场有限元分析软件Ansotft，对五种不同形状电枢上感应涡流所受的洛伦兹力进行了仿真。所得数据表明圆柱状电枢所受的轴向洛伦兹力最大，锥状次之，是其70％，但都是分布在电枢的棱边上;类半椭球状电枢受力最小，但分布最均匀;而另外两种电枢的形状相比之下没有优势，不可取。这些结论为电枢的优化设计提供了理论依据，也为P-MFCG的进一步研究提供了重要参考。

摘要： 天然空间存在的大量高能带电粒子，是导致卫星出现故障和异常的主要原因之一，如何对高能带电粒子进行有效屏蔽成为空间辐射防护的一个重要研究课题。本文基于高能带电粒子与磁场的相互作用，针对高能带电粒子的二维屏蔽结构建立了高能带电粒子受洛伦兹力的运动微分方程，得出了高能带电粒子在防护磁场中的运动轨迹，得出了二维屏蔽结构的磁场边界参数。

摘要： 人类对空间探索的渴望对航天器设计提出了更高的要求,传统推进方式已不能满足日益艰巨的空间任务的需求.本文基于地磁场中的受力分析,提出了三种使航天器产生可控力矩的方式,分别将航天器简化为点电荷、通电直导线和电磁铁.并分析了航天器的受力对轨道六根数的影响,为航天器轨道分析提供了理论依据.

摘要： 人类对空间探索的渴望对航天器设计提出了更高的要求,传统推进方式已不能满足日益艰巨的空间任务的需求.本文基于地磁场中的受力分析,提出了三种使航天器产生可控力矩的方式,分别将航天器简化为点电荷、通电直导线和电磁铁.并分析了航天器的受力对轨道六根数的影响,为航天器轨道分析提供了理论依据.

摘要： 人类对空间探索的渴望对航天器设计提出了更高的要求,传统推进方式已不能满足日益艰巨的空间任务的需求.本文基于地磁场中的受力分析,提出了三种使航天器产生可控力矩的方式,分别将航天器简化为点电荷、通电直导线和电磁铁.并分析了航天器的受力对轨道六根数的影响,为航天器轨道分析提供了理论依据.

摘要： 本发明公开了一种安培力、洛伦兹力演示仪，属于教学仪器技术领域，其包括安装载体、反应装置以及数据采集装置；反应装置包括反应容器、导电液体、导电片、导电柱、半圆形挡光片、电磁铁、两第一接线端子以及两第二接线端子；数据采集装置包括主控模块、光电门模块以及显示模块，光电门模块和显示模块均与主控模块电性连接；光电门模块用于采集半圆形挡光片在导电液体液面旋转半个周期的时间t，并将该时间t发送至主控模块，主控模块再将时间t发送至显示模块进行显示；本发明适用于课堂演示安培力及洛伦兹力，解决了现有演示仪实验效果不明显及缺少数据支撑的问题，引导学生快速地理解安培力与洛伦兹力。

摘要： 本发明公开了基于洛伦兹力的三轴MEMS磁场传感器，包括衬底、框架、锚区、弹簧、传感电极、驱动金属层、检测金属层以及质量块。该传感器利用MEMS工艺加工，利用梳齿电容组成的电容式感应电极。三轴感应电极集成在一个单一的质量块和框架之间，消除了轴间耦合，提高了灵敏度和降低噪声。该磁场传感器结构简单，灵敏度高，噪声小。

摘要： 本发明涉及一种洛伦兹力磁轴承轴向磁密均匀性误差补偿方法。利用陀螺转子径向所受合外力矩得到陀螺角速率的解析关系式，通过对仿真分析的洛伦兹磁轴承工作气隙轴向磁密分布情况进行正弦拟合，结合法拉第电磁感应定律，从而在考虑洛伦兹力磁轴承轴向磁密均匀性误差的情况下得到陀螺角速率的高精度解析关系式。由于陀螺在解算角速率时考虑了轴向磁密均匀性误差，当转子径向偏转两自由度存在扰动或主动偏转时，陀螺不会因洛伦兹力磁轴承线圈中产生的感应电流而降低敏感精度。该方法有效缓解了陀螺角速率测量精度与输出力矩控制精度之间的突出矛盾。本发明属于惯性导航技术领域，可应用于航天器姿态角速率的高精度测量。

摘要： 本发明属于电机设计相关技术领域，其公开了一种双向集成洛伦兹力电机，电机包括：动子包括磁轭连接件、磁轭A磁铁阵列和磁轭B磁铁阵列，磁轭A磁铁阵列和磁轭B磁铁阵列连接于磁轭连接件的两侧，形成U形结构；磁轭A磁铁阵列和磁轭B磁铁阵列均包括磁轭以及设于磁轭上的水平向磁铁组和垂直向磁铁组，水平向磁铁组包括竖直放置的第一Halbach磁铁和两块竖直放置的永久磁铁；垂直向磁铁组包括水平放置的第二Halbach磁铁和两块水平放置的永久磁铁；定子包括支架以及镶嵌于支架内的水平向线圈和垂直向线圈；定子设于U形结构的开口内。本申请通过正交布置的通电线圈作用于磁场中，实现相互垂直的两个方向出力，有效提高气隙处磁通密度，增加电机出力。

摘要： 本发明实施例公开了一种断层图像重建方法、洛伦兹力成像设备及装置。其中，断层图像重建方法包括：获取洛伦兹力成像设备采集的洛伦兹力信号，以及信号采集过程中获取的与扫描对象的距离信息；基于所述距离信息确定所述扫描对象的外轮廓；创建待重建数据，其中，所述待重建数据中包括扫描空间对应的待定参数，基于所述扫描对象的外轮廓更新所述待重建数据，基于更新后的待重建数据进行图像重建。通过将待重建数据中，扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值，减少了待定参数的数量，进而减少了图像重建的计算量，加快了图像重建的效率。

摘要： 本发明涉及一种洛伦兹力磁浮卫星载荷舱快速振动抑制方法。基于卫星载荷舱五自由度控制方案建立卫星载荷舱动力学模型，通过将偏转控制电流与惯性测量单元和角位移传感器两种方案得到的载荷舱偏转角速度进行信息融合得到载荷舱最终的偏转角速度，并进行傅里叶变换得到载荷舱的振动频率。将该频率实时更新至自适应频率跟踪陷波器中，实现振动成分的提取与前馈补偿，达到卫星载荷舱振动抑制的目的。由于振动抑制过程完全通过算法实现，且计算量较低，故该方法具有快速性。载荷舱在快速机动后存在振动，通过该方法有效降低了洛伦兹力磁浮卫星载荷舱快速机动后的稳定时间。本发明属于航天器姿态控制领域，可应用于航天器姿态振动的高精度稳定控制。

摘要： 本发明属于航天控制技术领域，公开了一种非接触载荷无扰卫星平台洛伦兹力执行器在轨标定方法，通过地面遥控上注洛伦兹力执行器控制电流，输出周期性控制力矩，使得载荷舱姿态变化；采用飞轮进行平台舱跟踪载荷舱的闭环控制，达到避碰，并记录飞轮的时序输出力矩；记录载荷舱与平台舱陀螺仪的时序数据，结合最小模型误差估计方法得到载荷舱与平台舱各自的角加速度；通过最小二乘估计得到洛伦兹力执行器固定电流下的控制力矩；重复上述过程，实现洛伦兹力执行器控制力矩线性度的在轨标定。本发明能够有效对非接触载荷无扰卫星平台一组8个洛伦兹力执行器控制力矩进行在轨标定。

摘要： 本发明公开了一种由人工势场诱导的组合体人工洛伦兹力构造及避障控制方法，通过构造由人工势场诱导的人工洛伦兹力，作为基于人工势场的避障控制律附加项，从而为组合体障碍物的规避提供了一种可行的控制方法。所引入的人工洛伦兹力与速度垂直，同时具有一定的随机搜索特性，能够在不改变闭环系统稳定性的基础上消除机器人运动轨迹的局部极值点，解决了经典形式人工势场法难以用于复杂结构障碍物规避控制的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种安培力、洛伦兹力演示仪，属于教学仪器技术领域，其包括安装载体、反应装置以及数据采集装置；反应装置包括反应容器、导电液体、导电片、导电柱、半圆形挡光片、电磁铁、两第一接线端子以及两第二接线端子；数据采集装置包括主控模块、光电门模块以及显示模块，光电门模块和显示模块均与主控模块电性连接；光电门模块用于采集半圆形挡光片在导电液体液面旋转半个周期的时间t，并将该时间t发送至主控模块，主控模块再将时间t发送至显示模块进行显示；本实用新型适用于课堂演示安培力及洛伦兹力，解决了现有演示仪实验效果不明显及缺少数据支撑的问题，引导学生快速地理解安培力与洛伦兹力。

摘要： 本实用新型涉及一种太阳能洛伦兹力喷泉演示仪，包括水槽和置于水槽中的装置主体，装置主体包括：支架，底部设有进水口，顶部设有喷水口，其内设有连通进水口和喷水口的液体通道；第一磁铁和第二磁铁，设于支架上，并位于喷水口的两侧；第一电极和第二电极，设于支架上，位于喷水口的两侧，且第一电极和第二电极的所在平面与第一磁铁和第二磁铁的中央连线构成一个非零度的角度，其中，第一电极和第二电极的所在平面具体为：第一电极和第二电极底端连线所在的竖直平面；太阳能板，太阳能板分别连接第一电极和第二电极。与现有技术相比，本实用新型通过设置进水口和喷水口，从而用喷泉喷出液柱的高低来表现洛伦兹力，可以更好的放大展示洛伦兹力的实际作用效果。