问题解答

问:磁电式电流计中计算线圈所受力矩对为什么不考虑通电线圈本身的磁场? 答:通电线圈产生的磁场B′对通电线圈上任一电流元是有磁力作用的,但对整个通电线圈的作用力为零,合力矩为零。这一结论在中学物理教学中可用下述两种方法予以证明。 1、在不存在其它磁场的情况下,原来静止的刚性线圈,通以恒稳电流I时,周围空间有I激发的磁场,但线圈既不平动也不转动,这就证明了通电线圈激发的磁场对自身的作用为零。 2、在不存在其它磁场的情况下,线圈通有恒稳电流I时,线圈周围已建立起由I激发的一定能量分布的磁场,这时维持线圈     

电磁场模拟磁控溅射装置中磁场的空间分布

通过建立通电线圈磁场的数学模型,采用FORTRAN语言自主编程,对磁控溅射靶附近由通电线圈产生的磁场分布进行了二维数值模拟计算。计算结果表明,当内、外线圈加反向电流,加大内或外线圈电流,可使线圈产生的磁场非平衡度增加。通过调节内、外线圈电流,控制磁场分布,而增加内或外线圈电流则可使真空腔内磁场强度分布更加均匀,从而控制了等离子体密度及能量分布,使等离子体在真空腔内分布均匀化。另外,这种外加的电磁场还会使磁控装置本体磁场增强,对磁控溅射产生的等离子体起到增强作用。此结果为磁控溅射装置上磁场配置提供重要参考依据。     

圆电流和亥姆霍兹线圈磁场的数值模拟

根据毕奥-萨伐尔定律和磁场叠加原理,导出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布含积分的表达式。利用Mathematica软件进行数值计算,得到磁场分布的数值解,由此绘出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布图像,并对两者的磁场均匀区进行分析比较：在垂直于中心轴线平面上亥姆霍兹线圈磁场均匀区的面积是圆电流的10.4倍;在轴平面上前者是后者的5.4倍。最后对亥姆霍兹线圈磁场均匀区（±1%）作对比分析,数值计算的结果与相关实验测量十分吻合。     

从一道习题的解答看学生思维能力的培养

在电磁学知识学完后，我们给学生布置了以下作业：在磁感应强度B＝０．５０T的匀强磁场中，有一个正方形金属线圈abcd，边长L＝０．２０m，线圈的ab边跟磁场的左侧边界重合，如图所示。线圈的电阻R＝０．４０Ω。用外力使线圈从磁场中运动出来，一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场；另一次是用力使线圈以ab边为轴，匀速转动出磁场，两次所用时间都是t＝０．１０s，试分析计算两次外力对线圈所做的功。不少学生是这样做的：（１）匀速平动移出磁场时，有：解法一：ε＝BLV＝BL２t①I＝εR②W外＝W电＝Iεt③联立①②③式得：W…     

正方形亥姆霍兹线圈的磁场

将正方形载流线圈视为四段载流导线,采用分段计算然后叠加的方法,导出了正方形载流线圈中心轴线上磁场分布的一般表达式.在此基础上,以圆形亥姆霍兹线圈的理论为基础,计算了正方形亥姆霍兹线圈轴线上的磁感应强度,并分析了磁场的均匀性.     

孤立导体在磁场中做自由落体运动吗

在《电磁感应》一章中,产生感应电流的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。若电路不闭合或者穿过闭合电路的磁通量不发生变化,则电路中没有感应电流产生。例如:图1闭合线圈abcd,当线圈从开始进入磁场到全部进入磁场,从开始离开磁场到全部离开磁场这两个阶段有感应电流。而当线圈全部进入磁场时没有感应电流,因而线圈做自由落体运动。     

为什么会犯这种错误

题目 如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B，有一宽度为b（b〈h）、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘，从静止起竖直下落，当线圈的PQ边刚好穿出磁场时，恰好开始做匀速运动．求：（1）线圈的MN边刚好进入磁场时，线圈的速度大小,（2）线圈从开始下落到刚好完全进入磁场，经历的时间。     

1999年高考物理总复习指导与训练——“电磁感应,交流电,电磁振荡和电磁波”复习

一、产生电磁感应现象的条件:穿过闭合电路的磁通t发生变化。 [例题1](91年全国)恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向。当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感生电流? (A)线圈沿自身所在的平面做匀速运动 (B)线圈沿自身所在的平面做加速运动 (C)线圈绕任意一条直径做匀速转动 (D)线圈绕任意一条直径做变速转动 〔答〕C,D 本题只要求能够识别在哪种情况下穿过闭合线圈的磁通量发生了变化,就可以确定线圈中能否产生感生电流。 二、对楞次定律的复习,关键在于理解“感应电流的磁场总是阻碍原有磁场的…     

用Φ=BScosθ解决楞次定律的相关问题

楞次定律内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。可理解为:当线圈中磁通量增大时,感应电流产生反向磁场,阻碍原磁通量增加;当线圈中磁通量减小时,感应电流产生同向磁场,阻碍原磁通量的减少。用楞次定律解决感应电流在磁场中受力及运动问题时,一般面遵对循众如多下环步骤节,     

“电磁感应”单元检测题

1、恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流?A、线圈绕任意一条直径做匀速转动；B、线圈绕任意一条直径做变速转动；C、线圈沿自身所在的平面做匀速运动；D、线圈沿自身所在的平面做加速运动。     

磁线圈感应电场的无量纲化分析和定位

建立了磁刺激的一般模型 ,以了解和预测磁线圈所产生的感应电场的空间分布 .引入无量纲化分析 ,将影响感应电场强度幅度的因素分成两部分 :c(表示刺激条件 )和 E0 (表示线圈几何特性 ) .通过两种磁线圈电场强度三维分布的仿真 ,确定了磁刺激的效果和影响磁刺激聚焦性和深度的因素 .最后 ,利用本文的结论 ,讨论了在设计合理的线圈、磁刺激仪以达到理想刺激效果时确定电场强度幅度、聚焦性和深度的基本原则     

电磁驱动无阀并联微泵的设计与制作工艺

A parallel dynamic passive valveless micropump was designed, which consists of three layers-valve, diaphragm and electromagnetic coil. The valve was wetly etched in a silicon wafer, the diaphragm was a PDMS （polydimethyl siloxane） film spun on a silicon wafer with embedded permanent magnet posts, and the coil was electroplated on a silicon substrate. Under the actuation of the magnetic field generated by coils, the flexible diaphragm could be displaced upwards and downwards. After analyzing magnetic and mechanical characteristic of the flexible membrane and direction-dependence of the nozzle, a micropump was designed. And the relative length （L/d） of the micropump nozzle was taken 4. A 7 × 7 array of permanent magnetic posts was embedded in the PDMS film. Two diaphragms worked in an anti-step mode, which could relieve the liquid shock and increase the discharge of the micropump. The ANSYS and Matlab were adopted to analyze the actuation effect of the coil and the flow characteristic of the micropump. Results show that when actuated under a 0.3 A, 100 Hz current, the displacement of the diaphragm is more than 30 μm, and the discharge of the micropump is about 6 μL/s.     

电磁灶的电磁辐射

为了消除人们在使用电磁灶时对健康的担心，根据麦克斯韦方程和电磁场辐射理论经过计算电磁转换线圈产生的辐射电磁场强度，得出辐射电磁场的强度与线圈中心越远越小；θ越大越强；电磁转换线圈半径越大；电流的频率越高越大的结论．     

圆环电流及亥姆霍兹线圈磁场的一种数值解法

直接从毕奥—萨伐尔定律出发,用MATLAB语言计算圆环电流及亥姆霍兹线圈的磁感应强度,并绘制磁感应线分布图和磁感应强度的空间分布图.     

新型二维发散波电磁粒子速度计的设计与应用

发散波作用下粒子速度的二维电磁测试关键技术包括恒定强磁场、动态载荷与磁场同步、交叉干扰项信号消除等.研究并设计了米级尺度的Helmholtz线圈,对Helmholtz线圈施加脉冲电流,获得了持续时间8.26～30.62 ms的恒定磁场平台,峰值波动误差为0.1％～1.0％.设计了新型二维发散波电磁粒子速度计,采用“对称双S型”布局感应线圈,消除干扰项,获取有效的微弱信号.有机玻璃样品中粒子速度的一维和二维电磁测试对比实验结果表明:粒子速度首峰值随爆心距的变化关系、信号时间特性符合物理规律.为有分界面、沟槽或节理的非均匀分层介质中发散波传播规律研究提供了有效的测试手段.     

外加磁场对含Fe_(73)Cu_1Nb_(1.5)V_2Si_(13.5)B_9纳米晶带的电感线圈与电容串联电路谐振频率的影响

含有纳米晶带的电感线圈与电容组成LC串联电路有固有谐振频率。通过实验研究了含有Fe基纳米晶带的电感线圈与电容串联电路谐振频率随外磁场变化的关系,讨论了磁致频移现象的原因。通过实验还研究了含有Fe基纳米晶带的电感线圈与电容串联电路在谐振频率的交变电流驱动下的巨磁阻抗效应。     

Design and analysis of superconducting magnets of a new mixed Maglev model

A new electromagnetic suspension model using a combination of high temperature superconductors (HTS) and copper conductors is proposed in this paper. A feasibility study showed that the magnets of our model can generate the 250 kg vertical suspension force. Three dimensional FEM and Design Sensitivity Analysis using the levitation gap length and cross sectional dimensions of the HTS magnets as design parameters were conducted to obtain the optimal shape of the cross section and the configuration of the HTS magnet. It was found that the gap length when optimized HTS magnet was used was much larger than that when copper conductor magnet was used, while the HTS coil volume was minimum, and the perpendicular field along the outer surface of the HTS coil was less than 0.12 T.     

矩形载流线圈沿一中线折成直角可看作磁偶极子

从磁偶极子的特点出发,用毕奥-萨伐尔定律、安培力公式和力矩的定义,推导出用磁矩表示的矩形载流线圈沿一中线折成直角的远场及其在均匀磁场中所受的磁力和磁力矩,指出此非平面载流线圈可看作磁偶极子.