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关键词： 电磁场与电磁波   麦克斯韦方程组   时域有限差分法  

摘要： 麦克斯韦方程组是电磁场与电磁波课程中最核心的一个知识点,物理量的抽象性、数学运算的复杂程度和预言产生电磁波等这些方程组的性质学生学习起来特别困难.从麦克斯韦方程组的微分形式出发,使用时域有限差分法(FDTD)推演时变电场和时变磁场在Yee胞中的空间和时间维度更新过程,借助于Matlab编程实现,可视化演示了电磁波的产生和传播过程,使学生更深入、更直观地理解“由麦克斯韦方程组预言电磁波的产生”这一重要性质.

关键词： 起搏器   电磁干扰   脉冲电磁场   强场及其效应   电磁耦合窗口  

摘要： 现代电网和医疗环境中广泛存在的脉冲电磁场对起搏器佩戴者潜在的电磁干扰不容忽视,但目前缺乏对此类暂态电磁干扰发生机制和防护措施的系统研究.将猪肉组织浸入0.9%氯化钠溶液,构建起搏器术后人体等效离体模型,采用快波前特性电流模拟常见电力设备投切过程和低频脉冲式医疗设备产生的脉冲电磁场对起搏器佩戴者的影响.基于脉冲形成线理论,对脉冲电磁场在胸腔结构中的波型压缩特性进行分析.进一步通过有限元软件建立起搏器与组织结构结合的参数化生物电磁暂态模型.研究结果表明,起搏器在脉冲电磁场中会产生心电图P波尖顶、过感知等故障,通过改变囊袋中导线缠绕方式发现起搏器在电磁干扰环境下,囊袋回路存在“窗口效应”.基于此发现,提出使用复合材料进行“窗口”屏蔽的防护策略,并通过仿真验证该方法可将脉冲电磁场对起搏器的电磁干扰强度有效降低80 dB,初步印证了该防护措施的理论可行性.最后,为电网环境和医疗环境下起搏器佩戴者制定了安全距离.

关键词： 工频电磁场   学习记忆力   Aβ_(1-42)蛋白  

摘要： 目的 研究50 Hz工频电磁场致职业暴露人群短时记忆力降低与外周血中Aβ_(1-42)(beta-amyloid peptide 1-42)蛋白浓度的关系。方法 选取51名火电厂电气运行人员为暴露组,26名同厂行政办公人员为对照组,两组人员均进行短时记忆力测试,同时测定外周血中Aβ_(1-42)蛋白浓度,比较两组中相关指标的差异及相关性。结果 暴露组8 h时间加权平均电场强度为1.690 kV/m,磁场强度为4.578μT。对照组8 h时间加权平均电场强度为0.008 kV/m,磁场强度为0.026μT。两组人员数字跨度得分暴露组低于对照组(t=3.702,P<0.001);暴露组失眠出现率(15.69%)和记忆力减退出现率(21.57%)均高于对照组(均有P<0.05);三项情感状态指标得分暴露组低于对照组:愤怒-敌意(t=2.239,P=0.028)、疲劳-惰性(t=2.024,P=0.047)、困惑-迷茫(t=2.489,P=0.015);外周血中Aβ_(1-42)蛋白浓度(pg/mL)暴露组高于对照组(t=-2.414,P=0.018)。数字跨度得分与Aβ_(1-42)蛋白浓度的变化并未发现相关关系(r=-0.173,P=0.133)。结论 50 Hz工频电磁场可致职业人群短时记忆力损伤,并引起外周血中Aβ_(1-42)蛋白浓度变化,但两者之间是否存在因果关系尚需进一步研究确定。

关键词： 电磁场与电磁波   实验设计   教学改革  

摘要： 当前,我国高等教育发展快速,随着科技的高速发展,新概念、新理论和新兴热点层出不穷,这些也激励着我们对理工类学科教育教学的内容与方法要进行不断的完善和改革。本文我们针对电磁场与电磁波课程的实验平台设计开展相关的设计与分析。通过对仿真实验平台的优缺点进行举例分析,以及硬件实验与仿真实验相结合的教学方式开展研究。以仿真实验作为主要实验手段,结合硬件实验辅助,使得实验课程在锻炼学生逻辑分析能力的同时,获得动手操作能力的锻炼。该研究以逐步推广到一线教学实践中,有望使学生在电磁场与电磁波课程的学习中更好的实现理论知识在实践中应用并在实践中促进理论知识更深入的理解。

关键词： 电磁场   无线信号   可视化仿真   Matlab  

摘要： 为增强对电磁场与无线信号的具象化表达,推广电磁理论与信号处理课程的可视化教学,使用Matlab数值计算方法,分别对典型静态场、时变场及无线信号进行数值求解,设计了电磁场与无线信号可视化仿真实验平台,该平台所包涵的模块相对独立,便于扩展。在理论教学、实验课及大学生创新实践中引入本平台,有利于教师提高教学效率,促进学生对抽象概念和复杂电磁现象的理解。

关键词： 洋流   电磁效应   大地电磁正演  

摘要： 海底大地电磁观测常受到海洋潮汐、内波或湍流的干扰,为了提高大地电磁数据观测的可靠性,有必要研究洋流运动的感生电磁场对海洋大地电磁观测的影响。本文从麦克斯韦方程组出发,推导了海水运动产生的感应电磁场控制方程,并基于有限体积法计算了包含海水层且考虑了洋流运动的感生电磁场效应的大地电磁响应。同时,以简单洋陆模型和卡斯卡迪亚俯冲带模型为例,对大地电磁响应进行了三维数值模拟。结果表明:观测信号周期越短,靠近洋流活动区域的海底大地电磁场受海水运动的干扰越严重,视电阻率失真现象越明显;陆地一侧的大地电磁场因感生电磁场的快速衰减而几乎未受到海水运动的影响。因此洋流的电磁效应对于海底观测台站会产生较大的干扰,而对陆基台站的观测所带来的影响可以忽略。

关键词： 电气特性   永磁   电磁场   设计优化  

摘要： 永磁电机由于自身特点所决定,在电机体积重量、效能、功率因数等方面有着显著的优势,永磁电机的设计与研发开拓了电机设计研究的新阶段与新型式,这与“清洁工业”、“节能社会”的新发展理念不谋而和,因此为永磁电机的发展带来更多的契机。设计研发高效的永磁电机离不开电机电磁场设计方法的研究,针对永磁电机电磁场设计展开论述,充分吸收行业内现实设计方法与手段,促使在永磁电机模型架构中,更加充分发挥永磁电机电磁-机械能转换的优势,同时对电磁场的优化设计,来达到提高永磁电机电气性能的目的。

关键词： 《电磁场与微波技术》系列课程   专业认证   课程思政   非技术因素   人才培养  

摘要： 结合当前高等教育改革的新举措和面临的新任务,针对当前形势下“培养什么样的人,如何培养人,为谁培养人”这个核心问题,以及中国大学教育和世界接轨的问题,将专业认证、课程思政的新思想、新内涵融合于《电磁场与微波技术》一流专业课程建设,探索专业认证和课程思政背景下《电磁场与微波技术》一流课程教学改革实践和育人的新方法、新思路、新案例,重点培养学生的创新能力以及应用现代化科学工具解决问题的实际能力。同时,从课程背景出发,以具体专业知识为切入点进行思政元素的发掘,给学生灌输做人做事的道理,激发学生的爱国热情,培养学生的辩证唯物主义认知能力,了解事物的多样性、关联性、发展性、共性和个性等等。此外,在专业知识基础上,培养学生的非技术因素能力,不断提高自身能力和素质,塑造学生热爱科学、求实创新的时代精神,为推进新时代新工科建设和新时代人才培养提供一些实践参考。

关键词： 电磁场与电磁波   课程思政   教学探索  

摘要： 基于“电磁场与电磁波”课程的特点,深入挖掘其蕴含的思政育人素材,探索在专业知识的教学过程中融入思政教育的思路与方法。本着工程教育专业认证的三大基本理念——以学生为中心、以产出为导向和持续改进,从课程思政教学目标、教学内容、实施方式以及评价方式的设计进行了基本梳理和思考。旨在充分发挥专业课程的育人作用,提高高校人才培养质量。