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关键词： 电磁场   项目式教学   模块化教学   实验式教学  

摘要： 传统的电磁场教学方法注重理论知识的传授,忽视实习、实验等实践环节的重要性。本文从教学方法出发,探讨如何改进电磁场教学方法,提高学生学习兴趣和主动性。具体包括引入项目式、模块式和实验式等多个教学方法,使学生能够更全面、深入地理解和掌握电磁场知识。

关键词： 屏蔽套材料   电磁场   温度场   磁热双向耦合  

摘要： 针对单向耦合法分析屏蔽式永磁同步电机电磁场和温度场时计算精度低的问题,提出了一种磁热双向耦合法。首先,建立了磁热耦合计算模型。其次,采用双向耦合法分析了屏蔽套材料对电机性能的影响,并与单向耦合计算结果进行了比较。最后,建立了电机三维模型,利用有限元软件进行了电磁场和三维温度场分析。研究结果表明所提的磁热双向耦合计算方法可以有效提高电磁场和温度场的计算精度,此外屏蔽套采用不导电不导磁材料可有效提高屏蔽式永磁同步电机效率,降低电机温升。这不仅为屏蔽式永磁同步电机的设计提供了参考,同时对于保证电机高效和可靠运行具有重要意义。

关键词： 层状模型   地中电偶极源   极低频电磁场传播特征   岩石圈波导   LAI波导  

摘要： 利用层状大地中偶极源响应的正演算法,计算地中电偶极源激发的极低频地震电磁场并分析其在地球环境下的传播特征.设计了多个水平层状地球模型,分别模拟和展示了深埋地中的电偶极源的响应和空间分布特征.重点分析了含地壳波导+LAI波导模型的高阻大地中,倾斜电偶极源激励响应随观测点的偏移距和垂直位置、激励源深度、地壳波导结构和参数变化时各场量响应的幅频特征.研究表明,用倾斜电偶极源模拟和分析高阻大地中孕震电磁辐射的响应及在大地电磁系统中的传播特性是可行的;模拟的高阻大地中的电磁辐射在地壳波导和LAI波导中均表现有慢衰减或幅值增强特性,但两个波导效应具有不同的频率选择性;高阻大地中的电磁辐射在波导的高阻介质中具有幅值强、衰减慢的特点.建议在高阻地层出露的地表、井中或海底的高阻岩层中以及大气层中布设测站.

关键词： 高速铁路   接触网   工频电磁场   COMSOL  

摘要： 为了分析高速铁路接触网周围工频电磁场的分布特征,从骚扰源和骚扰对象出发,利用有限元分析软件COMSOL Multiphysics架构接触线与钢轨的三维几何空间模型,在接触线承载1000A计算电流的条件下求得接触线周围工频磁场分布,得出钢轨表面和线路中心线的磁感应强度大小。仿真结果表明,磁场主要分布在Z、Y两轴方向,在Z轴方向,磁感应强度在接触线附近达到最大值并在周围逐渐减小,在距钢轨表面约300mm的(Z=300mm)平面上减小到最小值,接近钢轨表面磁感应强度逐渐增大;在接触线附近Y轴方向,钢轨外表面(Y=0mm)处出现最大值,两侧呈现衰减变化,外侧减小速率大于内侧,内侧大约在距钢轨外表面300mm处减小到最小值,并逐渐增大直至接触线表面附近,在接触线内部出现最小值。可见高速铁路接触网周围工频电磁暴露不会对公众健康构成威胁。

关键词： 起伏地形模型   地闪回击   中远距离电磁场   传播效应  

摘要： 山区局域雷电定位系统探测精度会受到雷电电磁场传播路径中起伏地形的严重影响。本研究采用三维时域有限差分方法(Three-Dimensional Finite Difference Time Domain， 3D FDTD)模拟雷电电磁信号在中远距离范围(20 km)内沿起伏地形传播，研究起伏地形特征对雷电电磁场波形的影响规律。结果表明：中远距离雷电电磁场受传播路径中间范围山体影响程度较小，靠近传播路径两端的山体对不同回击电场和磁场的影响规律不同。其中，继后回击电磁场受到的影响较为显著，靠近传播路径两端的山体使其电磁场峰值平均增强约5%，到达时间平均延迟约0.17 μs。当起伏地形的连绵山体增加6个时，雷电电磁场峰值的传播效应系数均增大约0.05，峰值到达时间平均延迟约0.365 μs，波尾振荡越显著。结合雷电电磁场沿起伏地形传播过程中的时空演变特性，发现起伏地形对雷电电场和磁场传播的作用机制存在差异。

关键词： 密集输电通道   工频电场强度   工频磁感应强度   同塔四回路  

摘要： 密集输电通道内线路工况复杂导致电磁场易互相耦合叠加，需要深入分析不同电压下的电磁场分布特性，以评估其对周边环境的影响。本文采用等效公式法并结合电磁场矢量叠加原理，通过自编程序深入研究分析了密集输电通道内110kV～1000kV输电线路在各种复杂工况下的电磁场分布特性。结果表明：同等条件下单回路地面电磁场强度大于双回路；提高导线对地距离可降低电磁场强度，但效果随对地距离增大而减弱；并行线路采用内侧逆相序布置会使电磁场分布特性更优；同塔混压四回路在进行电磁场计算时应对所有回路进行整体建模分析。本文研究成果可为后续密集输电通道内的线路设计以及电磁场评估提供参考。

关键词： 半速汽轮发电机   新计算方法   端部电磁场   损耗   温度分布  

摘要： 核能相对于传统火电具有更加广阔的应用前景，发展高效安全的核电半速汽轮发电机是核电技术发展的关键。作为电力系统的核心装备，随着百万千瓦级核电半速汽轮发电机单机容量不断提高，其端部区域损耗和发热问题日趋严重。为了提高核电半速汽轮发电机端部电磁场和损耗的计算精度，提出一种2D-3D电磁场-路耦合新计算方法，研究1407MVA核电半速汽轮发电机端部区域内电磁场和端部构件损耗的分布规律，采用磁场储能法和解析法计算得到定子端部漏抗，将定子端部漏抗应用于核电半速汽轮发电机外电路中，对二维瞬态电磁场、三维端部瞬态电磁场以及负载外电路进行了耦合计算，考虑转子旋转、材料特性以及复杂端部构件实际尺寸等因素，研究核电半速汽轮发电机端部电磁场、端部构件磁密和涡流密度的分布情况，确定核电半速汽轮发电机端部构件的损耗。建立了核电半速汽轮发电机三维端部区域流固耦合模型，将新计算方法得到的端部结构件损耗值作为热源，流体网络计算得到端部区域入口速度和出口压力值作为边界条件，计算得到端部区域内复杂流体流动和端部构件温度的分布规律，并与实测值进行对比，验证了本文计算方法的可行性。

关键词： 激光熔覆   电磁场   元素偏析   电磁搅拌   涂层性能  

摘要： 目的：为了研究稳态磁场作用下不同类型及大小的电场对激光熔覆Ni基涂层组织性能的影响，从偏析的角度对电磁场的影响进行研究。方法：本文电磁场采用大小方向相同的稳态磁场以及不同大小的交流电场(AC)和直流电场(DC)，在45钢表面采用电磁场辅助激光熔覆技术制备出致密的Ni60涂层。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)、往复式摩擦磨损试验机等检测手段检测涂层的元素偏析和组织性能 。结果：研究结果表明，电磁场对熔池产生的搅拌作用会加速熔覆层的传热与传质，从而减少CrB、Ni2B等物质的生成，减少熔覆层宏微观偏析，其中交流电场(AC)试样组偏析程度低于电流大小相同的直流电场(DC)试样组。在摩擦磨损实验中，AC200A试样具有最低的平均摩擦系数0.323，磨损量也为整组试样中最低，比未添加电磁场试样低39.3%。且AC200A试样具有最高自腐蚀电位-185mV、最低自腐蚀电流密度6.01 μA cm-2，其抗腐蚀性能为整组试样最佳。AC试样性能优于对应电流大小的DC试样。结论：电磁场辅助激光熔覆可以明显减少涂层的宏微观偏析从而提高涂层的性能，本研究中，在AC200A条件下制备的涂层的耐磨损性能和抗腐蚀性能最佳。

关键词： 类比   情境   反射   折射   电磁场  

摘要： 类比是一种极具启发性、创造性和灵活性的推理方法。每当学生缺乏可靠论证的思路时,类比这一方法往往能使他们厘清思路,指引他们进行深度学习。2024年1月浙江选考物理第20题通过类比设置问题情境,情境设计既熟悉又新颖;巧妙借用光学知识类比电磁场知识,通过调控磁场或电场实现质子束的“反射”和“折射”;从知识、方法到能力,问题的设计由易到难,全面考查了学生的综合分析能力。

关键词： 感应热疗   有限元分析   线圈  

摘要： 阐述设计亥姆霍兹线圈作为交变磁场发生装置,分析该电磁环境中大鼠脑部组织的磁场分布,进一步分析线圈匝数对于磁场分布的影响。分析结果可为磁感应热疗的临床应用和装备制造提供参考。