电场力

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： 电场是存在于电荷周围的一种客观存在的特殊物质,电场对处在其中的其他电荷有力的作用,电场强度是描述电场力的性质的重要物理量。电场强度的求解方法有很多,需要具体情况具体分析,其中最常用的是公式法。求解电场强度的常用公式有三个,同学们需要在深刻理解这三个公式的基础上灵活应用,下面就让我们一起来探究这三个公式的具体内容吧!

摘要： 静电喷雾法制备薄膜是近年来新兴的纳米材料制备工艺之一,因其具有工艺简单、材料利用率高和表面适应性强等优点而受到广泛关注。喷涂面积作为评价喷涂质量和生产效率的重要指标,由于易受外加电压、溶液性质、喷涂距离等参数的影响,在相关的生产过程中难以精确控制。为了解决这一问题,本文提出了一种预测静电喷雾沉积半径的数学模型。通过高斯定律将静电喷雾羽流等效为空间电荷场,随后对羽流外侧液滴进行受力分析,得出喷雾羽流在不同位置处的膨胀半径,即为静电喷雾的沉积半径。对比发现,模型与相关结果吻合良好。相比传统的拉格朗日方法和实验方法,该模型可快速预测各种工况下的喷涂面积,为工业生产操作和雾化器设计提供指导。

摘要： 对于电场强度的求法,在高考试题中,常以两种方式进行考查,一是已知平面类某几个点的距离和电势的高低,求此匀强电场的大小及方向;二是已知在平面类电场力对运动电荷的做功情况以及电荷运动的距离,求解电场强度的大小和判断其方向.

摘要： 带电物体在电场力作用下的运动情境多种多样。高中物理授课中应为学生认真讲解电场力基础知识,使学生更好地把握电场力的性质、对带电物体做功的规律等,尤其注重优选精讲典型,为学生展示不同题型的有效突破思路。

摘要： 为实现微纳米纤维的批量化制备,研究了一种新型多曲面喷头静电纺丝装置.利用ANSYS Maxwell 3D仿真软件模拟多曲面喷头的电场强度分布,探究了自由液面射流形成的理论公式.通过多曲面喷头制备了不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)微纳米纤维膜,并借助扫描电子显微镜等对纳米纤维膜的形貌及产量进行表征.结果表明:喷头曲面顶部电场强度最大,高聚物液体易产生波动不稳定现象,当电场力大于液体表面张力时将打破平衡状态,从而产生多股射流;通过该静电纺丝装置获得了光滑无串珠的PAN微纳米纤维,其直径随PAN质量分数的增加而增加,且产量是传统单针头的103倍.

摘要： 带电粒子在电场中运动问题是电场问题的重点和难点,是学生学习高中物理的痛点,也是高考考查的热点。其实,带电粒子在电场中运动问题与高一所学的力与运动问题并没有本质的区别,仅仅是多了电场力及其相关的电场能而已,相当于"披着电场的外衣、做着力学的行当"。所以,在处理带电粒子在电场中的运动问题时,需把电场的知识与力学的方法有机地结合起来,用心体会力学方法在电场中的灵活运用。下面通过实例进行细致剖析,以供参考。

摘要： 利用大学物理实验常用设备(如激光器、直流电源、电流表等)将指针式电流表改装成瓦特秤,用作微力传感器,该装置不需要定标.利用瓦特秤测量了水的蒸发曲线、超声驻波的声压分布以及带电导体之间的电场力,分辨率可达0.1μN.

摘要： 为了获得均匀直流电场作用下贴壁气泡的变形特性,开发电场力模型,并与基于轴对称坐标系的VOSET方法相耦合,采用数值模拟的方法研究电场力、浮升力、表面张力、毛细力对气泡变形的影响.同时,开展可视化实验对数值算法进行验证.研究结果表明:电势与电场在气液界面附近发生扭曲,电场力指向气泡内部,挤压气泡沿电场方向伸长;电场强度与液体介电常数越大,电场力越大,气泡变形越明显;浮升力作用减弱,表面张力与电场力作用增强,气泡高度明显增加;表面张力具有维持气泡形状的能力,表面张力系数越小,当无外加电场时,气泡高度越小,施加电场后,气泡高度随电场强度增加而增大的幅度越大;接触角越大,气泡高度随电场强度增加而增大的幅度越大.

摘要： 静电感应是物体内的电荷因受外界电荷的影响而重新分布,一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用,会使导体内部的电荷重新分布,异种电荷被吸引到带电体附近,而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端。静电感应是由于放入电场中的导体的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,使导体两端分别出现等量异种电荷——感应电荷。故导体中的自由电荷受到电场力的作用而定向移动是产生静电感应的原因。

摘要： 文章指出电场力对水蒸气的核化过程有重要作用,本文采用分子动力学模拟方法对不同强度电场力作用下的水蒸气核化过程进行了研究,模拟体系初始温度I000K,核化温度350K,采用Nose-Hoover热浴控制体系温度,对模拟体系施加强度分别为10、30、50 Vm的均匀电场力.利用团簇分析法计算并对比了不同电场强度对水蒸气核化速率、临界晶核大小以及核化自由能的影响,结果显示,四种工况下模拟过程均经历三个阶段:诱导阶段(无活化核产生)、稳定核化阶段(活化核以稳定速率产生)、聚并阶段(分子团簇数目由于聚并而减少);随着所加电场强度的增加,水蒸气核化诱导期缩短,核化速率增大,临界晶核大小和成核自由能势垒减小,核化过程容易发生,且模拟过程后期聚并现象增强.

摘要： 以翻车卸料过程为研究对象,结合翻车工艺流程和翻车机室结构特点建立粉尘控制模型,采用电场力作用对飘尘进行抑制，理论分析了电场力的抑尘效果，研究表明电场力抑尘率在80%以上。将1μm以上粉尘控制在料斗壁内，收尘场强必须达到74kv/cm。并利用电凝聚原理对模型进行改造，计算表明原模型除尘效率能提高1.3%3.3%。

摘要： 通过在火焰法周围施加电磁场可稳定重复地制备出大面积形态良好的直立碳纳米管.利用有限元的方法建模,系统计算碳纳米管在生长过程中受到的电场力及其与阵列碳纳米管的高度、间距和直径的关系,从理论上解释碳纳米管在电场力作用下的阵列生长过程和生长机制.

摘要： 为了探知特高压直流绝缘子串附近污秽颗粒在电场力、空气曳力等多种力综合作用下的受力和运动特性,针对积污情况较严重的高压端,建立了±800kV复合绝缘子高压端局部简化模型.使用有限元计算方法,构建了接近于运行环境绝缘子串高压端附近电场分布的背景电场,仿真计算了来流速度为3m/s、2m/s时的稳态流场,通过向均匀荷电的污秽颗粒加载重力和电场场强分布、流场空气流速分布计算结果,获得了污秽颗粒运动轨迹,也分析了污秽颗粒所受空气曳力和电场力的量级关系,以及污秽颗粒接触伞裙概率与颗粒荷电量的变化关系.研究结果表明,在污秽颗粒具有低荷电量时,所受曳力与电场力相比明显占优;随着荷电量呈倍数增加,电场力同比增大,而曳力增长弱于电场力;污秽颗粒与伞裙的接触概率随着荷电量增大而增大,当荷电量达到一定水平,电场力与曳力大小相近形成平衡状态时,继续增大荷电量反而使接触概率减小.

摘要： 本文采用流体模型数值研究了介质阻挡放电与流动的耦合作用,详细分析了各种带电粒子和电场力的分布特性及其对流场的影响,揭示了等离子体温升效应对诱导流场的作用.结果表明:采用流体模型可以更为深入和准确地探讨介质阻挡放电等离子体流动控制的作用机理;等离子体激励器对流体的总体作用效果为在裸露电极附近“推动”气流远离电极表面,而后在绝缘介质表面则将其“吸向”壁面;同时等离子作用下电极附近的气体最大温升为10.5°C.

摘要： 以前人们都是对带电粒子进行加速,这是因为人们发现电场对带电粒子有电场力的作用而产生加速度,没有发现什么对中性粒子有力的作用.现在通过研究中子的微观结构发现中子在匀变化磁场中会受到一个合力不为零作用,从而产生加速度,根据这一原理制造中子加速器.

摘要： 基于电场力模型，分析了等离子体对边界层流动的影响，并通过数值模拟验证了理论分析结果。研究表明：等离子体作用改变了穿越边界层流场参数的分布，速度及其导数沿壁面法线发生变化，绝缘介质壁面上压力最大，沿壁面外法线方向压力逐渐减小；电场力越大，穿越边界层流场参数变化越大；等离子作用区壁面附近速度增加，边界层厚度减小，壁面摩擦增加；在边界层分离点施加等离子作用，破坏分离存在的条件，可使得分离推迟，再附提前，从而减弱分离。

摘要： Rawlins和Takahashi的研究表明,当雷暴云发展比较旺盛时,在电场较强的局部区域,降水粒子所受到的电场力和重力同量级,此时降水粒子在云内下落时除了受到自身重力和拖曳力的控制外,电场力也起着重要作用.本文利用建立的三维闪电数值模式,模拟研究了北京2001年8月23日一次强雷暴云发展过程中的霰粒子变化特性,对霰粒子最大含水量、最大数浓度及不同直径范围霰粒子的数浓度变化进行了对比分析.

摘要： 从均匀电场中介电物体的受力公式出发,在蠕动流假设的基础上分析计算了不同工质的气泡在外电场力作用下的受力状况.计算结果表明电场力的水平分力使气泡沿场强方向伸长,并且液汽相对介电常数越大的工质所受的电场力越大.从而,沸腾换热过程中外加电场对液汽相对介电常数较大的工质能够产生更大的影响.

摘要： 从功能关系出发，建立了麦克斯韦关于电磁场理论的两个基本概念：变化的磁场产主涡旋电场，变化的电场产生涡旋磁场，同时给出了电、碰系统作用力的计算公式。

摘要： 本发明公开了一种结合VMD和注意力机制的风电场短期风速预测方法，首先获取目标站点的风速时空数据，根据原始数据集建立系列SWSM，对SWSM进行VMD风速分解，将CNN模型与注意力机制结合，针对各子SWSM，应用底层的SENet模型提取风速的空域特征；再用顶层的GRU模型进行风速时域特征的提取，并得到各自的预测结果；累加各个预测结果获得最终预测风速；本发明充分利用风速的时空相关性，结合VMD和注意力机制，改善了原始风速的不平稳特性，并利用注意力机制优化CNN‑GRU模型，使模型更容易捕获序列中长距离相互依赖的特征，有效提高了风速预测的精度，保障电力系统的可靠运行。

摘要： 本发明公开了属于电场传感技术领域的一种电场力驱动的悬臂式微型电场传感器。该传感器包括固定区域、悬臂、金属电极、空腔、压阻材料和打线区域；其中，悬臂的一端固定在固定区域上，另一端设置金属电极；悬臂的周围设置空腔以保证悬臂自由振动；固定区域与悬臂的连接处设置压阻材料，压阻材料通过打线区域与外界测试单元连接；所述打线区域设置在固定区域上，通过金属线与金属电极和压阻材料相连。本发明所设计的传感器具有体积小、成本低、易于批量生产的优点，同时分辨率高、灵敏度高、线性度高、测量范围广、频率响应好。

摘要： 本发明公开了属于电场传感技术领域的一种电场力驱动的悬臂式微型电场传感器。该传感器包括固定区域、悬臂、金属电极、空腔、压阻材料和打线区域；其中，悬臂的一端固定在固定区域上，另一端设置金属电极；悬臂的周围设置空腔以保证悬臂自由振动；固定区域与悬臂的连接处设置压阻材料，压阻材料通过打线区域与外界测试单元连接；所述打线区域设置在固定区域上，通过金属线与金属电极和压阻材料相连。本发明所设计的传感器具有体积小、成本低、易于批量生产的优点，同时分辨率高、灵敏度高、线性度高、测量范围广、频率响应好。

摘要： 本发明提供一种运动荷电液滴诱导电场强度及电场力计算方法和系统，包括以下步骤：建立运动荷电液滴诱导电场强度及电场力的几何模型，几何模型内部为计算所需计算域；在离散单元法软件中，按需在计算域内生成相应离散相；编写荷电液滴诱导电场强度及相应电场力计算代码，嵌入计算流体力学软件中；对几何模型进行网格划分，得到网格文件；在计算流体力学软件中，进行边界条件设置，加载计算代码，选择求解器，计算运动荷电液滴诱导电场强度及电场力。本发明在计算流体力学软件中嵌入电场强度及相应电场力计算代码，可以在求解流体相的同时求解离散相荷电液滴的诱导电场强度及相应电场力，极大拓展了计算流体力学软件和离散单元法软件的应用范围。

摘要： 本发明公开了一种定量测量电场作用下有机高分子链所受电场力的方法，包括一个基底，一个微悬臂，一个固定支架，一个原子力显微镜探针，一个电压源，一个微电流静电计，一个压电扫描器，一个激光干涉系统(包括激光器、镜片、激光探测器和计算机)；其特征在于：所述微悬臂一端固定在固定支架上，另一端安装有原子力显微镜探针，激光器发射激光照射到微悬臂上，微悬臂反射的激光通过镜片传到激光探测器上，激光探测器将激光的偏移信号传输到控制计算机中。计算机可以控制压电扫描器和高导电基底的位移，高导电基底正上方设置环形高导电板，并通过导线连接的电压源在高导电基底和环形高导电板中产生电场，同时通过微电流静电计监测回路中的电流。

摘要： 本发明公开了一种基于电场力的继电器驱动用电机，包括定子筒、芯轴和四个转子单元；定子筒的内壁设有螺旋形的第一鳍片，第一鳍片涂覆有第一电极层；定子筒内壁设有四个等间隔设置的安装支架，安装支架固定有与第一电极层电性导通的集电块；芯轴转动设于定子筒内；四个转子单元转动连接在四个安装支架上；转子单元设有螺旋形的第二鳍片，第二鳍片涂覆有第二电极层；转子单元与芯轴之间设有单向传动机构；位于上方的三个转子单元的下端均设有与第二电极层电性导通的电刷，电刷在转子单元转动完成时与集电块电性接触，以使第二电极层上的电荷流动至下一转子单元的第二电极层上；本发明有效避免对磁敏感元器件造成干扰，保障磁敏感元器件的可靠性。

摘要： 一种压力和电场力耦合分离同位素的方法，涉及混合气体分离领域。具有不同原子量的同位素元素以溶液离子形式，在电压和气压驱动下，在膜内进行输运；在膜两端施加方向相反的压力和电场力，调整电压和压力的大小，获得最优的分离效果；若使待分离同位素更多地进入膜另一侧，则获得选择性分离；若使待分离同位素更多的留在膜的一侧，则实现提纯。不同同位素原子量不同，在电场和压力场下受到的作用力不同，在流体中具有不同的加速度。通过调节和优化膜两端的反向压力和电场力，使得待分离的同位素在跨膜输运中具有不同的运动状态，实现同位素最大程度的分离。可应用于多种同位素分离过程。成本低、简便且实用性高。

摘要： 本发明公开了一种基于光镊与电场力测量光场强度分布的装置及方法。本发明利用光镊悬浮纳米微粒，将微粒置于待测光场中，对其施加电场，标定纳米微粒参数，并通过调控不同电场力大小得到纳米微粒偏离光镊光阱中心位移的关系。由于纳米微粒尺寸远小于待测光场的波长，因此其置于待测光场时发生瑞利散射，其散射光光强与纳米微粒所在待测光场位置的光场强度成正比，利用光电探测器采集纳米微粒的散射光信号，通过计算得到该位置的光场强度，施加不同方向和大小的电场力改变纳米微粒在待测光场中的位置，采集不同位置的散射光信号，即可实现光场强度分布的测量。本发明的测量装置及方法能够提供更高的空间分辨率和测量精度。

摘要： 本发明公开了一种基于单个囚禁离子的电场力探测系统，包括：分别为时间数字转换模块提供计时起始信号、计时终止信号的计时起始信号模块、计时终止信号模块；时间数字转换模块，用于记录所述计时起始信号和所述计时终止信号的时间间隔，根据所述时间间隔得到射频周期内荧光强度的分布情况，所述荧光是单个囚禁离子发出的；微运动指数确定模块，用于根据所述荧光强度的分布情况拟合得到单个囚禁离子的微运动指数；电场力测量模块，用于根据所述微运动指数测量单个囚禁离子所受电场力的大小。本发明能精确测量单个囚禁离子在附加电场作用下的微运动指数，根据微运动指数精确测量附加电场对单个囚禁离子的微弱电场力，精度超过现有方案一个数量级。

摘要： 本发明公开的一种耦合冷凝机理和电场力的烟气水分收集装置及其工作方法，属于烟气节水技术领域。包括壳体和壳体内沿进口至出口依次设置的烟气检测单元、荷电装置、冷凝装置和离子风生成装置，冷凝装置所处区域设有间歇垂直电场生成装置，离子风生成装置产生的离子风方向与烟气流动方向相反；壳体下部设有冷凝水收集口，冷凝水收集口连接有冷凝水收集装置；冷凝装置包括若干水平设置的换热管，换热管管壁中沿换热管轴线方向设有第一金属丝和第二金属丝，第一金属丝与第二金属丝内电流方向相反。本发明的结构紧凑、能耗低，通过外场引导雾滴高效收集、与仿生材料收水结构相比成本低结构简单坚固长效。