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关键词： 天电   电离层   闪电电磁脉冲影响   时域有限差分法  

摘要： 基于麦克斯韦方程组,计入中高层大气电场对电子加热、电离、吸附的非线性效应,以标准经验模式(NRLMSISE,IRI)提供的参数及构建的大气电导率剖面作为背景值,采用二维时域有限差分算法,建立一个地闪回击电磁场在大地-电离层波导中传播模型。选取海南岛北部夏日12时为日间参数,00时为夜间参数,分别模拟220 kA峰值的强地闪回击产生的大气电场变化。结果显示:日间辐射场值在海拔60 km处开始衰减,而夜间辐射场则到海拔80 km处开始衰减,回击产生的强电磁波在晚上能穿透到更高的高度上,因而夜间高层比白天更容易产生空气击穿效应,发生电子密度短暂增强和瞬态发光事件等现象。

关键词： 反射系数   正演   地下水   电磁场   天然电场选频法  

摘要： 当电磁波的波长小于地下地质体的尺寸时,电磁波会在地质体分界面上发生反射与折射,但现有文献未对这种反射与折射的矢量方向做统一规范化的表述.基于此问题,从理论层面分析探究平面电磁波在地下良导体界面上的反射与折射的传播规律及其传播方向.根据电磁波电场和磁场矢量的相互关系,从折射定律出发,结合天然电磁法在地表探测的实际应用情况,对地下良导体界面上电磁波的反射与折射问题进行理论推导与分析.研究发现:当天然电磁信号入射到地下良导体界面上时,折射波始终与入射波同相;而在TE模式时,反射信号E_(2)则与入射信号E_(0)反相,TM模式时反射信号H_(2)则与入射信号H_(0)同相.由此可确定天然电磁信号在地下电性分界面上的反射和折射的矢量方向,这也为选频测深法的正演模拟提供了一定的理论参考.

关键词： 电磁场与电磁波   MATLAB虚拟仿真   教学改革   电磁波传播特性   平面波   极化  

摘要： 电磁场与电磁波课程内容抽象,传统的教学模式主要是以教师讲解为主,学生需要根据电磁场与电磁波的公式描述,理解空间电磁波的变化过程。这种教学方式对于空间想象力的要求较高,同时对于枯燥的电磁波公式推导,在一定程度上会影响学生学习的兴趣和积极性。因此,该文将MATLAB软件引入课堂教学,将理论结果以图像的形式展现出来,进行可视化虚拟仿真,不仅提高了学生的学习兴趣,同时使学生加强了对知识的掌握和理解。

关键词： 金课   两性一度   停课不停学   电磁场与电磁波   在线教学实践  

摘要： 近年来,线上教学成为教学的重点和热点。开展线上教学,教师需要围绕构建“金课”标准来实施,推进信息技术与课堂教学的深度融合,有效、高效地实施教学,探索“金课”建设背景下的在线教学模式,做到与实体课堂实质等效甚至效果超过实体课堂?这种教学新方式带来了许多新问题,引发了许多新思考。哈尔滨工业大学《电磁场与电磁波》课程的在线教学一切从学生角度出发,在充分进行调研和分析的基础上,针对异地、不平衡的在线教学场景的特点和问题逐一设计相应的教学策略,以达到理想的教学效果。

关键词： 电磁场与电磁波   混合式教学   教学改革  

摘要： “电磁场与电磁波”是电子通信类专业非常重要的一门专业基础课,新工科建设理念的提出和实施,对该课程的建设和发展提出了新的要求。文章针对南京工业大学在电磁场与微波类课程建设中存在的问题,结合近几年混合式教学的实践经验,从课程教材的选取和优化、推进线上线下混合式教学模式、考核方式的改进等方面,对课程教学改革进行了探讨,从而为相关课程的混合式教学的持续改进提供一定参考。

关键词： 铁基催化剂   催化剂床层   合成氨   放大实验   起始温度   电磁场   模型材料   偶极矩  

摘要： 近年来,超越传统的氮肥用途,氨越来越多地被认为是一种高密度储能载体和零碳清洁燃料.然而,传统哈伯法合成氨的严苛操作条件极大地限制了氨作为储能载体和燃料的发展.低温下实现氮气高效活化是解决上述问题的关键.本文开发了一种电磁场辅助热催化合成氨新方法.作者采用廉价的商业铁基催化剂作为模型材料,向催化剂床层引入高频、高电压电磁场,使氮气分子的偶极矩和铁基催化剂的电子结构得以被实时调控,进而提高氮气分子在催化剂表面的吸附强度,从而在低温下实现氮气的高效活化.当电磁场存在时,合成氨反应起始温度为100℃,明显低于传统热催化合成氨反应的起始温度(300℃).在填充80 g商业铁基催化剂的放大实验中,相比传统方法,电磁场辅助热催化方法的氨收率提升了5倍、能耗降低了2.7倍.

关键词： 电磁场   梯度   散度   旋度  

摘要： 产生电磁场或电磁波的源是静止或者运动的电荷。场源二者的关系可用麦克斯韦方程组进行描述。微分形式的麦克斯韦方程组主要研究矢量场的散度和旋度。另一方面,标量场电位函数的梯度是电场强度矢量。故,本文将利用多个理论模型详细阐释梯度、散度和旋度的概念,将抽象的物理概念和形象的理论模型结合起来,辅以它们的数学公式进行精确描述,以期让学生深刻理解这些概念。

关键词： 脉冲电磁场   A2A腺苷受体   p38 MAPK   椎间盘退行性病变  

摘要： 目的观察脉冲电磁场(PEMF)对椎间盘退行性病变(IDD)大鼠A2A腺苷受体(A2AR)及p38 MAPK信号通路的影响。方法采用随机数字表法将40只SD大鼠分为对照组、IDD模型组(简称模型组)、PEMF组和PEMF联合CGS-21680治疗组(简称观察组)。将模型组、PEMF组及观察组大鼠制成IDD动物模型,PEMF组于制模后给予PEMF干预,观察组则给予PEMF干预并注射A2AR激动剂CGS-21680。于造模8周后采用番红O-快绿染色评估各组大鼠椎间盘病理改变,同时检测各组大鼠椎间盘A2AR、环磷酸腺苷(cAMP)、蛋白激酶A(PKA)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3(Caspase-3)、Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、基质金属蛋白酶-3(MMP3)表达水平。结果模型组大鼠髓核组织皱缩,纤维成分及软骨细胞增多,观察组大鼠髓核形态基本趋于正常,纤维环完整无破裂。模型组椎间盘组织A2AR蛋白表达及mRNA水平均高于对照组,观察组A2AR蛋白表达及mRNA水平均显著高于其他各组(P<0.05)。PEMF组和观察组椎间盘cAMP含量及PKA mRNA表达均较模型组增高,且观察组与模型组间差异具有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠椎间盘p38 MAPK、p-p38 MAPK含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值均显著高于对照组(P<0.05),PEMF组和观察组p38 MAPK、p-p38 MAPK蛋白含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值均有不同程度降低,且观察组上述指标数值均显著低于模型组(P<0.05),p-p38 MAPK蛋白含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值亦显著低于PEMF组(P<0.05)。模型组大鼠Caspase-3蛋白含量及mRNA表达均显著高于对照组,PEMF组及观察组上述指标含量均较模型组明显降低(P<0.05)。模型组大鼠MMP3含量较对照组显著升高,Col-Ⅱ含量则明显下降;PEMF组、观察组MMP3含量均较模型组降低,Col-Ⅱ表达均较模型组增高,并且观察组上述指标含量与模型组间差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论炎性因子刺激能活化p38 MAPK信号通路并诱导细胞凋亡,这也是促进IDD大鼠病变的重要原因之一。PEMF联合A2AR激动剂干预能激活A2AR/cAMP/PKA信号通路,进而抑制p38 MAPK磷酸化,减少髓核细胞凋亡,缓解IDD损伤。

关键词： 指标法   电磁场   能量守恒律   动量守恒律   角动量守恒律  

摘要： 本文利用指标表示法推导了电磁场的能量、动量和角动量守恒定律,其特点是:物理思想清晰,推导目的明确;物理量引入自然、意义明了;数学运算方便,难度相对较低.

关键词： 无人机   输电线路   电磁场   有限元   巡检   电场屏蔽   电场校准  

摘要： 近年来,无人机巡检已成为架空输电线路日常运行维护的主要手段之一。目前巡检无人机与输电线之间的距离主要靠肉眼判断,因此存在较大的安全隐患。文中提出利用电场有效值或同时利用电场有效值和无人机高度的方法确定无人机飞行安全距离范围。研究了电场测量的屏蔽与数据校准方法,利用梯度下降算法求解电场畸变系数和修正无人机飞行误差。基于有限元算法及Maxwell软件建立了1000 kV特高压架空输电线路的仿真模型并进行数值验证。通过实际线路测试验证了该方法的正确性。该方法可为输电线无人机巡检距离控制、航向规划、高度调节和电场测量提供重要参考。