光电信息类本科专业《电磁场理论》教学改革研究

本文结合光电信息类本科专业的培养目标,深入讨论了面向该专业方向开设的专业基础课"电磁场理论"在教学过程中存在的普遍问题与解决方案。在压缩学时的背景下,提出了整合专业课程教学内容的基本思路,并在此基础上申请开设了"电磁场理论与光波导技术"这样一门整合课程,为本专业后续课程的学习打下更坚实的基础。     

论磁单极子

人们对磁单极子的认识完全处于无知状态。本文主要对常见的电磁现象的分析,提出磁单极子就是组成磁场的粒子。狄拉克所预言的磁单极子其实很普通也很常见磁单极子是坡印廷矢量与电场耦合的产物。     

再谈带电粒子在电磁场中的运动问题

在近几年的高考试题中带电粒子在电场、磁场中运动的试题经常出现,成为高考热点．究其原因是以带电粒子运动为载体能较好的考查学生分析问题的能力、综合能力和利用数学方法解决物理问题的能力。并且由于洛伦兹力的方向、磁场方向及电荷运动方向之间存在着较复杂的空间方位关系,还可以考查学生是否具有较强的空间想象能力及对物理过程和物理规律的综合分析及运用能力．     

基于洛伦兹变换的电磁规律的可变性和协变性

根据洛伦兹变换及参考系变化时电磁规律的数学表达形式的变化特性,深入分析了某些电磁规律的协变性和可变性。     

电磁场动量流密度的应用

阐述了由电磁场动量流密度张量求电磁场合力的方法,举例说明对于同一个问题可以用多种积分限计算的物理原因．     

交流电、电磁场和电磁波训练题

做题不能追求数量,而要讲究质量,要学会以点带面,多角度理解,只有这样才能跳出题海的怪圈．选择好题,选择成功!为此,我们特推荐以下习题,希望同学们能够融会贯通,学以致用,从多种角度乡析思考,积极探索解题规律,摸索出获得最优解法的途径。     

辐射带电粒子在电磁场中的运动方程

带电粒子和电磁场相互作用时,带电粒子激发电磁场的同时电磁场又对粒子有反作用,要求解带电粒子与电磁场系统的动力学问题,必须把两者之间的相互作用同时考虑,才能得出完整的粒子运动方程以及电磁场.在经典电动力学的基础上,讨论了辐射阻尼力影响下非相对论性带电粒子在复合场中的运动,导出了辐射带电粒子的完整地运动方程,模拟了带电粒子对外辐射的电磁能量.     

Matlab在电磁场与电磁波实验教学中之应用

根据电磁场与电磁波课程的现状,在实验教学中引入Matlab软件,利用Matlab的图形技术对时变电磁场的空间分布进行仿真。对理想介质的电磁波传播和矩形波导中的TE10模的场结构进行了动态仿真。实践证明,将抽象的电磁场概念形象化、可视化,大大加深了学生对电磁波传播特性的理解,取得了很好的教学效果。     

固体电枢溶化波烧蚀的一维数值模拟

建立了一维固体电枢溶化波烧蚀计算模型,采用有限差分法计算电磁场的扩散,得到了溶化波烧蚀速度和烧蚀深度的变化特性。数值计算结果表明,暴露于强磁场环境下的烧蚀表面产生较高的磁场梯度,电流密度集中在烧蚀表面,焦耳热的剧增导致电枢发生烧蚀。将伪烧蚀算法应用于有限差分的计算,证实其不相容。计算结果对溶化波烧蚀问题的理论及试验研究有重要的指导作用。     

电磁场问题中镜像法与类比法运用浅析

镜像法与类比法是两种重要的求解电磁场问题的方法,分别通过实例对镜像法在求解一些电磁场边值问题中的具体运用及类比法在求解静磁场的矢势方面的应用进行了一定的分析与讨论,避免了复杂的数学运算,指出了这两种方法在求解一些电磁场问题中的优越性．