关于磁场力几个问题的分析

磁场力是自然界的基本作用之一,是电与磁相互约束、相互作用的一个重要方面。正确的理解磁场力的概念,必须清楚洛伦兹力和安培力之间的关系,和它们的作用过程。笔者从洛伦兹力与安培力的关系;对磁场力做功的过程的分析;磁场力做功与能量变化的分析;以及安培定律与牛顿第三定律在电流元的相互作用时的情况等四个方面,进行了深入的分析与讨论,并得出明确的结论。     

安培力与洛伦兹力的非完全等效关系

分析了洛伦兹力和安培力的量化关系,在此基础上对力的产生机理进行了分析;就安培力与洛伦兹力的相互关系,从功能关系与参考系两方面进行讨论,通过宏观角度与微观角度结合,从而得出对于在磁场中运动的通电物体,其中粒子所受洛伦兹力的合力与物体所受的安培力虽然在数量上相当,由于产生机理不完全一致,两种力不完全等效的结论。     

关于动生电动势中洛伦兹力的再认识

本文依据高中物理课程学习中的洛伦兹力与安培力知识为基础,探讨洛伦兹力在动生电动势产生过程中的再认识,本文认为从能的转化角度看,洛伦兹力在克服安培力做功转化为电能的过程中起到了一个衔接作用,安培力所有自由电子导体的叠加分量仅在所受洛仑兹力在安培力的方向上。     

汪浆法降水

洛伦兹力公式在计算运动电荷在磁场中受力大小是正确的,但是洛伦兹力公式对运动电荷在磁场中受力方向的解释是有问题的,是不自洽的。洛伦兹力公式的缺陷就是他对运动电荷在磁场中受力方向的解释。本文提出坡磁耦合、坡磁耦合电场的概念,对洛伦兹力公式进行变换,有效避免了洛伦兹力公式的缺陷。     

基于ANSOFT有限元软件的旋转磁场的仿真研究

通过对“磁场”一章中恒定磁场的学习,利用磁场的数学推导和ANs0FT有限元软件,对空间中的一根导体、相互垂直的两根导体和均匀放置的三根导体中分别通入交流电流时产生的合成磁场进行了仿真计算,并对“旋转磁场”进行了模拟仿真演示,得出了一些有趣的结论。     

从摩擦生热的角度理解通电阻的发热问题

根据电势和电场的关系,本文给出了通电导体中运动电子的受力分析。结合稳恒电流的微观表示,我们发现电子在有电阻的导体中运动会受到一个等效的阻力来平衡电场力。在这一意义下,本文指出通电导体发热就是由于这一阻力作负功或者说电子在导体中运动的摩擦生热导致的。本文通过间接的计算给出了通电导体发热一种直观的理解,可以帮助学生加深对电流做功相关知识点的理解,建立直接的物理图像。     

关于导体内部电荷分布的讨论

利用电流的连续性方程和欧姆定律讨论了在稳恒直流情况下和静电平衡状态下导体内部自由电荷的分布情况,指出虽然导体内部自由电荷密度为零,而载流子的电荷密度却并不为零,而是与晶体点阵的电荷密度相同。     

利用电荷电量与速度关系推导几个电磁学基本定律

由电荷与速度关系,导出电流元相互作用的安培定律,导出电荷在磁场中运动所受洛仑兹力,并对J.J汤姆逊测电子荷质比过程的分析,说明其结果并未违反运动电荷与速度关系。     

磁通量及安培力演示仪

<正>电磁感应现象是高中物理教学中的重要内容,而磁通量是研究电磁感应现象极其重要的物理量之一,是一个较抽象、难理解的概念。深刻理解磁通量的物理含义对掌握电磁感应这一概念意义重大,因此我制作了"磁通量及安培力演示仪"。演示仪主要由模拟磁场部分、模拟闭合线圈、模拟直线电流三大部分组成(如图1),可分别用来计算磁通量和安培力。     

由做功公式引发的思索

我们可以把物体所受到的重力及电荷在匀强电场中的电场力等作为特例都纳入此恒力系统来研究问题,从而得出一般性结论：在只有恒力做功的情况下,物体的动能与恒力势能可以相互转化,但转化过程中能量的总和不变。首先通过证明恒力做功与路径无关,从而引入类保守力,通过类比引入恒力势能,进而把重力做功、电场力做功等与之相联系的重力势能及电势能也纳入此系列,最终将能量守恒定律进一步推广到一般;同时也为物理学关于功与能的关系作一更深入探索。     

自旋与外磁场耦合对量子点中热自旋效应影响

金属中热自旋赛贝克效应是纳米结构装置中的研究热点,它为解决器件运行中的热耗散和能源供给提供了一个可行的途径。本文考虑了量子点中自旋角动量和外磁场非共线时的耦合作用。研究结果显示外磁场和自旋角动量正交时可提高热自旋品质因子,与此同时在有限温差下,自旋流的强度将会被削弱。但当外磁场的方向调整到与自旋角动量反平行时,这种竞争关系会被消除,系统综合热自旋参数达到最佳。本文研究结果对量子点器件的设计具有重要的理论指导意义。     

小耳机 大世界

正对于耳机来说,扬声器是其最重要的组成部分,而其中又数动圈式扬声器的应用最广泛。动圈式扬声器主要由线圈、永久磁铁、锥形纸盆等组成。当音圈中通入交流电时,由于电流不断变化,音圈中将形成一个磁场。永久磁体本身的磁场和音圈中电流形成的磁场相互作用,音圈在永久磁体所形成的磁场施加的安培力的作用下发生轴向运动,带动锥形纸盆振动     

广义热弹性理论下的电磁热弹二维旋转问题

应用L-S广义热弹性理论，研究了一理想旋转导体的半无限大电磁介质的电磁热弹耦合的二维问题。给出了介质中的Maxwell方程组，建立了L—S型电磁热弹耦合的控制方程。并运用了广义电磁热弹性耦合的有限元方程，在拉氏域中求解有限无方程，得到温度、位移在变换域中的解，利用拉普拉斯数值反变换，得到了旋转介质中的温度、位移、感应的磁场的分布规律，并用图形反映了热的波动性及电磁热弹的藕合效应。     

天体发电机

在当今社会发展中能源非常紧缺,如果人类不需要消耗自己的能源就能获得新能源,能源危机就可以大大缓解了。初中物理课本上写到,闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体就能够产生电流。我想,地球与月亮都存在磁场,那就说明周围也像磁场一样分布着磁感线,因此我们可     

谈分子震荡

金属导体中有电流通过时就要发热，从而导致此导体的热膨胀，使原子的状态发生了变化。同时发现可以计算出原子核外各壳层的总能量，新的电声的产生原理，及电流与热膨胀之间的关系，为解决或改进一些问题提供了理论条件。     

高压电缆线路热机械力效应的应对措施

由于高压电缆在随着负荷变化时,电缆也随着导体温度的变化而产生热机械力,对于较大截面的高压电缆,产生的热机械力是十分巨大的。本文通过简单比较说明了水平蛇形与垂直蛇形敷设方式各自的特点。     

沁水盆地东南部地层有效应力测井预测方法研究

有效应力是影响煤层气解析、扩散、渗流和产量高低的重要因素。通过对沁水盆地东南部钻井的常规测井资料分析计算,根据声波时差测井资料求取力学参数泊松比,由于泊松比能在一定程度上反应地层的真实特性,我们可以分析得出地层有效应力和泊松比的关系。在现场实际资料的基础上,通过纵波波速计算泊松比,有效应力等于上覆岩层压力减去孔隙压力,最终得出泊松比和有效应力成指数函数的关系。由此,预测研究可以对工程开发中的一系列问题提供指导意义。     

非磁性材料的电磁阻尼效应分类器

我的设计初衷:我一直认为,磁铁是不能吸引铜、铝等金属的。但是,在技术课堂上,老师的演示打破了我以前的认识,粉碎了我的思维惯性。老师演示了电磁阻尼实验,我看到了,也亲自感觉到了这种力的存在。磁铁与这些非磁性金属在发生相对运动时确实有一种阻力。非磁性导体在磁场环境中,闭合导     

功和热本质的讨论

在分子运动论中提到改变系统内能的两种方式,做功和热传递。二者在改变体系内能方面是等价的,但二者之间的转变却不是任意的。本文从微观角度对热和功进行分析,从热力学第二定律的角度说明了在准静态过程中功可以任意的转化为热,反之则不成立。     

静电平衡导体电荷分布及静电力计算

本文利用导体在静电平衡时的性质,借助电场叠加原理、镜像法、力的叠加原理,讨论了点电荷附近的无限大金属平板、接地导体球、不接地带电导体球的电荷分布及各自与点电荷间的静电力。