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高动态磁场环境下陶瓷真空盒耦合阻抗的数值模拟
1
作者 黄良生 吴彬 +4 位作者 黄明阳 刘仁洪 谭彪 王鹏程 李晓 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第1期90-94,共5页
在快循环同步加速器(RCS)中,磁场与束流能量保持同步,形成高动态的磁场环境。为完全避免涡流效应并降低阻抗,RCS通常使用陶瓷真空盒,并覆盖复杂的屏蔽层结构。虽然传统理论认为此类结构的实部阻抗对束流动力学的影响可以忽略,但中国散... 在快循环同步加速器(RCS)中,磁场与束流能量保持同步,形成高动态的磁场环境。为完全避免涡流效应并降低阻抗,RCS通常使用陶瓷真空盒,并覆盖复杂的屏蔽层结构。虽然传统理论认为此类结构的实部阻抗对束流动力学的影响可以忽略,但中国散裂中子源(CSNS)的阻抗测量却揭示了陶瓷真空盒中存在低频谐振阻抗。理论溯源表明,这一阻抗正是导致CSNS/RCS束流不稳定性的关键机制。由于该谐振阻抗的物理机制复杂,尚无独立方法验证测量阻抗。为此,本研究首次采用数值模拟方法证实了谐振阻抗的客观存在,并通过系统模拟涵盖了RCS各类陶瓷真空盒的构型,成功构建了高精度阻抗模型,为强流加速器中的束流不稳定性研究提供了重要的理论支持。 展开更多
关键词 阻抗 陶瓷真空盒 屏蔽 共振 高动态磁场
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基于各向异性超材料的宽带高性能太赫兹透射式线性偏振转换器
2
作者 康永强 孟田华 +4 位作者 郝纪轩 田江锟 赵国忠 林巧文 胡慧杰 《物理学报》 北大核心 2026年第3期151-157,共7页
基于各向异性超材料,设计并制备了一种工作于太赫兹波段的宽带高效率的透射式线性偏振转换器.通过对其感应的表面电流分析,阐明了实现高效宽带转换的物理机制主要归因于3种不同谐振模式之间的协同作用.结合偏振态分析(包括偏振旋转角和... 基于各向异性超材料,设计并制备了一种工作于太赫兹波段的宽带高效率的透射式线性偏振转换器.通过对其感应的表面电流分析,阐明了实现高效宽带转换的物理机制主要归因于3种不同谐振模式之间的协同作用.结合偏振态分析(包括偏振旋转角和椭偏角的计算)进一步验证了其宽带高效率的线性偏振转换能力.利用太赫兹时域光谱系统对所设计的偏振器件性能进行测试,实验结果表明,在0.53—1.77 THz范围内,该偏振转换器可将入射太赫兹波的线偏振方向旋转90°,偏振转换效率高于92%.另外,该透射式偏振转换器采用简单的双层金属结构,易于加工并集成到太赫兹通信系统的偏振器件中,该研究为发展高性能太赫兹透射式偏振转换器件提供了有效方案,对推进太赫兹通讯器件的实用化具有重要意义. 展开更多
关键词 太赫兹 超材料 偏振转换 宽带
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含“无限薄”石墨烯界面目标电磁特性分析的FDTD方法
3
作者 王飞 魏兵 李林茜 《物理学报》 北大核心 2026年第3期142-150,共9页
应用时域有限差分(finite-difference time-domain, FDTD)方法分析目标电磁特性时,需要对目标进行空间离散.当宏观电磁目标包含“无限薄”石墨烯界面时,该界面不能进行纵向剖分,同时界面上存在面电流,使界面上的切向电场不能采用常规方... 应用时域有限差分(finite-difference time-domain, FDTD)方法分析目标电磁特性时,需要对目标进行空间离散.当宏观电磁目标包含“无限薄”石墨烯界面时,该界面不能进行纵向剖分,同时界面上存在面电流,使界面上的切向电场不能采用常规方法计算.对于含不可纵向剖分石墨烯界面的电磁目标,提出一种等效源电流(equivalent source current, ESC)-时域有限差分方法.将石墨烯界面上的面电流等效为源体电流,从而采用有源Maxwell方程,然后通过中间变量并结合处理色散介质问题的移位算子方法,得到石墨烯界面上切向电场的迭代计算式,最终实现含“无限薄”石墨烯界面目标的FDTD计算.多个算例的计算结果都和解析结果有很高的吻合度,表明该方法是正确有效的.本文方法可以推广应用于含“无限薄”导电色散界面目标电磁特性的数值分析. 展开更多
关键词 石墨烯 时域有限差分 电磁特性
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应用磁学专题编者按
4
作者 吴义政 柴国志 《物理学报》 北大核心 2026年第6期15-15,共1页
磁学作为推动人类科技革命的关键基础学科之一,其应用贯穿人类文明演进的关键历程:四大发明之一的指南针,开启大航海时代并推动了全球文明的深度交融;发电机与变压器的发明,构筑起现代社会赖以运行的电力体系;以磁芯为核心的电感元件,... 磁学作为推动人类科技革命的关键基础学科之一,其应用贯穿人类文明演进的关键历程:四大发明之一的指南针,开启大航海时代并推动了全球文明的深度交融;发电机与变压器的发明,构筑起现代社会赖以运行的电力体系;以磁芯为核心的电感元件,作为三大基础电路元件之一,成为各类电子装备的关键支撑;磁记录密度的跨越式提升,更助力人类迈入信息爆炸的信息化时代.当前,随着智能装备、新能源交通、先进电力电子等领域的快速普及与迭代升级,对磁学与磁性材料提出了全新且迫切的原理创新与应用技术需求,主要集中在:1)适配第三代半导体电力电子系统的高频低损耗磁芯材料;2)新能源汽车、飞行器、机器人微执行器所需的高磁能积、高稳定性永磁材料;3)基于磁序与自旋自由度的新型信息存储、处理与计算技术;4)面向新一代信息通信的高频微波磁性材料与器件;5)面向磁环境感知与精密测量的高灵敏度磁传感器及磁测量技术. 展开更多
关键词 电力体系 磁学 电感元件 发电机 信息化时代
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基于交互式仿真的电磁场与电磁波实践教学效果分析
5
作者 杨汉武 张泽海 +2 位作者 令钧溥 宋莉莉 舒挺 《教育进展》 2026年第1期1640-1646,共7页
《电磁场与电磁波》课程理论抽象,教学难度较大,本研究实践验证了一种基于交互式仿真小程序的课堂实践教学模式的有效性。依托Falstad等免费网络资源设计了系列化实践教学模块,仿真程序无需安装,通过电脑、手机浏览器即点即用,可对常见... 《电磁场与电磁波》课程理论抽象,教学难度较大,本研究实践验证了一种基于交互式仿真小程序的课堂实践教学模式的有效性。依托Falstad等免费网络资源设计了系列化实践教学模块,仿真程序无需安装,通过电脑、手机浏览器即点即用,可对常见的电磁现象进行互动仿真。通过对连续两期教学实践收集的66份问卷数据进行了定性和定量分析,实证检验了该模式的教学效果。结果表明:在整体满意度、综合能力培养、分享合作等方面表现出显著提升(p < 0.05)。研究表明,低成本易获取的交互式仿真资源能有效降低抽象概念的理解门槛,促进主动学习,为同类课程的实践教学改革提供了经过实证检验的可行路径。 展开更多
关键词 电磁场与电磁波 实践教学 交互式仿真 教学实证研究 Mann-Whitney U检验
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“人工智能(AI)与电磁学双向赋能技术”专题前言
6
作者 崔铁军 《电波科学学报》 北大核心 2026年第1期1-1,共1页
随着科技的飞速发展,人工智能(AI)与电磁学正深度融合、相互赋能。AI技术通过深度学习和神经网络等算法为电磁学研究带来了颠覆性变革,实现了电磁智能计算、智能分析、智能设计等,显著提升了研究效率,降低了研发成本。与此同时,电磁科学... 随着科技的飞速发展,人工智能(AI)与电磁学正深度融合、相互赋能。AI技术通过深度学习和神经网络等算法为电磁学研究带来了颠覆性变革,实现了电磁智能计算、智能分析、智能设计等,显著提升了研究效率,降低了研发成本。与此同时,电磁科学为AI从数字空间拓展到物理空间架起了桥梁,例如电磁衍射神经网络为AI算力的突破提供了低功耗、低延时的全新技术方案;电磁学在通信和感知方面的优势,也为AI具身智能的高效运行提供了技术支撑。 展开更多
关键词 AI 电磁智能计算 深度学习 研发成本 电磁学
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时频双域注意力机制GAN的电磁信号降噪
7
作者 边杏宾 石森 +1 位作者 胡志勇 马俊明 《计算机系统应用》 2026年第3期219-230,共12页
在电磁信息安全领域,电磁泄漏红信号的检测受电磁噪声干扰影响严重.传统降噪方法在处理非平稳信号和复杂噪声环境时存在局限性.提出一种基于生成对抗网络(GAN)的降噪方法,通过生成器与判别器的对抗学习实现高效降噪.针对电磁信号的非平... 在电磁信息安全领域,电磁泄漏红信号的检测受电磁噪声干扰影响严重.传统降噪方法在处理非平稳信号和复杂噪声环境时存在局限性.提出一种基于生成对抗网络(GAN)的降噪方法,通过生成器与判别器的对抗学习实现高效降噪.针对电磁信号的非平稳特性设计了时频双域注意力机制(time-frequency dual-domain attention mechanism, TF-DAM),生成器采用基于TF-DAM改进的U-Net架构,结合残差网络和dropout层增强泛化能力,利用编码器-解码器结构和跳跃连接保留信号细节,训练过程中采用动态调整损失权重的策略提高训练效率和降噪效果.实验表明,该方法在信噪比提升和细节保留上优于传统方法,在非平稳信号处理中表现突出.本研究为电磁信号降噪提供了新思路,具有较高应用价值. 展开更多
关键词 非平稳电磁信号 生成对抗网络 时频双域注意力机制 U-Net改进架构 损失权重动态调整
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高中到大学电磁学课程衔接的理论构建与实践探究
8
作者 欧阳方平 胡奕 彭勇 《年轻人(C版)(学校天地)》 2026年第3期4-7,共4页
教育部等十八部门发布的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》强调,要推动大学与中学联合教研,实现教学内容、教学方法等更好衔接。目前,高中教育与高等教育两者教育目标的不同侧重引发了大学与高中教育衔接的诸多问题与困难。... 教育部等十八部门发布的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》强调,要推动大学与中学联合教研,实现教学内容、教学方法等更好衔接。目前,高中教育与高等教育两者教育目标的不同侧重引发了大学与高中教育衔接的诸多问题与困难。《普通高中物理课程标准日常修订版(2017年版2025年修订)》中指出要注重体现物理学本质,培育学生物理学科核心素养。电磁学作为物理学的核心分支,既是高中物理学科的重难点内容,也是大学理工科大学物理、电磁学课程的核心模块。 展开更多
关键词 高中物理 电磁学 大学物理
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复杂环境下电磁多物理场协同仿真研究进展
9
作者 丁大志 范雯 +3 位作者 陈新平 李春雨 张天成 包华广 《陆军工程大学学报》 2026年第1期10-18,共9页
随着电子系统向高频、高功率密度和高集成度方向发展,其工作环境呈现出强电磁激励、极端温度、低气压及辐照等并存的复杂特征。以电磁为中心的多物理场强耦合效应显著影响器件与系统的性能演化及可靠性,传统单一物理场或弱耦合分析方法... 随着电子系统向高频、高功率密度和高集成度方向发展,其工作环境呈现出强电磁激励、极端温度、低气压及辐照等并存的复杂特征。以电磁为中心的多物理场强耦合效应显著影响器件与系统的性能演化及可靠性,传统单一物理场或弱耦合分析方法已难以满足工程应用需求。围绕复杂环境下电子系统的多物理场协同问题,对电磁-热、电磁-等离子体、电磁-热-力及辐照粒子等典型耦合机制进行系统梳理,重点综述多物理场建模方法、数值计算技术及其在器件、封装和系统层级中的应用进展。通过对强电磁环境、星载击穿环境及辐照环境下代表性研究工作的对比分析,总结了当前多物理场协同仿真在跨尺度建模、非线性求解、计算效率及不确定性量化等方面面临的主要挑战。在此基础上,展望了面向工程应用的多尺度协同仿真、物理模型与数据驱动融合,以及系统级可靠性评估的发展方向,为复杂环境下高可靠电子系统的设计与防护提供参考。 展开更多
关键词 多物理场协同仿真 复杂电磁环境 电子系统可靠性
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锁相放大器的交流霍尔效应系统搭建与测试
10
作者 岳贯通 孙士家 +2 位作者 李强 陈栋 曹德让 《大学物理》 2026年第1期6-12,共7页
本文基于锁相放大器构建了一套高精度霍尔效应测试系统并进行性能优化,利用标准霍尔效应样品验证系统的测量性能,并通过直流与交流测试对比分析测量精度.实验中选取了三个标准样品,直流测试结果显示,霍尔灵敏度的测量值拟合误差约为0.45... 本文基于锁相放大器构建了一套高精度霍尔效应测试系统并进行性能优化,利用标准霍尔效应样品验证系统的测量性能,并通过直流与交流测试对比分析测量精度.实验中选取了三个标准样品,直流测试结果显示,霍尔灵敏度的测量值拟合误差约为0.45%~1.0%.交流测试中,通过改变锁相放大器的频率和电压参数,研究了频率和电流对测试结果的影响,结果表明在低频频率范围内,交流测试的霍尔灵敏度拟合误差低至0.18%.实验结果表明,交流霍尔效应测试方法相较于直流测试具有更高的抗噪声能力和灵敏度,能够更稳定、准确地提取微弱信号.本研究为霍尔效应测量技术的优化提供了系统性参考,同时验证了交流测试方法在高精度信号检测中的潜力. 展开更多
关键词 锁相放大器 霍尔效应 大学物理实验 实验仪器搭建
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基于磁光选择-多端口架构的太赫兹隔离器
11
作者 罗曼 徐振 +5 位作者 李吉宁 陈锴 王与烨 钟凯 徐德刚 姚建铨 《物理学报》 北大核心 2026年第2期271-280,共10页
针对反射信号携带有效信息的太赫兹系统,如太赫兹时域反射系统、全双工通信系统等,现有非互易太赫兹器件在实现隔离过程中常将反射信号视为干扰信号而进行削减,无法适配上述系统对于在隔离的同时定向导出并检测反射信号的需求.针对这一... 针对反射信号携带有效信息的太赫兹系统,如太赫兹时域反射系统、全双工通信系统等,现有非互易太赫兹器件在实现隔离过程中常将反射信号视为干扰信号而进行削减,无法适配上述系统对于在隔离的同时定向导出并检测反射信号的需求.针对这一局限,本研究创新性地提出一种基于磁光选择-多端口架构的太赫兹隔离器,该器件通过正交双重光栅将线偏振光转换为特定圆偏振态,结合InSb材料的磁光选择性,构建非互易传输路径;并在磁光调控机制中创新融入分支波导多端口特性,同步实现入射/反射信号隔离与反射信号定向导出.通过仿真结构尺寸与外界环境对该器件非互易特性的影响得到:在温度为250 K,磁场0.3 T条件下,该器件在0.73 THz处实现了63.12 dB的高隔离度,且在0.78 THz处双向传输效率达到36.31%, 3 dB带宽达到0.25 THz.该器件具有高隔离度、低工作磁场强度、集成双重功能等优势,为太赫兹应用于无损检测、通信等更多领域提供必要支撑. 展开更多
关键词 非互易传输 太赫兹 分支波导 磁光选择性
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太赫兹斯格明子径向阶数的可编程调控
12
作者 李文宇 马慧芳 +4 位作者 张会云 杨志鹏 周瑞丹 柯琳 张玉萍 《物理学报》 北大核心 2026年第5期201-216,共16页
具有复杂角向和径向空间偏振纹理的斯托克斯矢量斯格明子被视为拓展光通信信息维度与容量的理想载体.然而,在太赫兹(THz)频段,其可控生成与稳定传输仍缺乏高效方案.本文提出一种多层超表面结构,借助微电机(MEMS)驱动调节相邻层之间的相... 具有复杂角向和径向空间偏振纹理的斯托克斯矢量斯格明子被视为拓展光通信信息维度与容量的理想载体.然而,在太赫兹(THz)频段,其可控生成与稳定传输仍缺乏高效方案.本文提出一种多层超表面结构,借助微电机(MEMS)驱动调节相邻层之间的相对旋转角度,实现不同径向阶数斯格明子的生成,例如双层超表面可以产生3种不同径向阶数的斯格明子,显著突破了传统依赖相变材料的局限性.同时,本文提出一种基于扭转可调双层莫尔超表面设计,通过旋转角度实现对斯格明子径向阶数的连续动态调控.几何相位与动态相位的协同设计不仅锁定了拓扑不变量,还确保了光束在自由空间中的远程传播稳定性.进一步,本文验证了多层结构可在无需外部环境调控的前提下灵活生成多类斯格明子拓扑光场,尤其在不同斯格明子数与径向缠绕数之间展现出良好的正交性,为实现多维度光场调控及远距离THz光通信系统提供了高度集成、高自由度的技术路径. 展开更多
关键词 THz超表面 斯格明子 相位调控 莫尔超表面
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空中拖曳锥杆式对接电磁锁紧装置设计
13
作者 赵俊杰 蒋永 吴福章 《空间科学学报》 北大核心 2026年第1期232-238,共7页
空中拖曳系统是由拖曳飞行器平台、绳缆和拖曳体组成,可以执行物资运输、载荷回收等任务,显著拓展了空中作业空间范围.拖曳体和拖曳飞行器平台连接过程中,受拖曳飞行器平台尾流场以及柔性绳缆受气流因素干扰,致使拖曳体连接过程存在困难... 空中拖曳系统是由拖曳飞行器平台、绳缆和拖曳体组成,可以执行物资运输、载荷回收等任务,显著拓展了空中作业空间范围.拖曳体和拖曳飞行器平台连接过程中,受拖曳飞行器平台尾流场以及柔性绳缆受气流因素干扰,致使拖曳体连接过程存在困难,需要对对接方式进行详细研究.以空中拖曳锥杆式对接方式为研究对象,设计了一种锥杆式对接电磁锁紧装置,给出了快速锁紧与紧急释放的电磁锁紧原理.通过建立对接过程有限元模型,以电磁力作为变元进行参数化研究,获得了电磁对接装置的响应数据.采用电容供电情形下,在电容0.5 F以上时, 2 mm×15 mm线规条件下电磁力最大可以达到1000 N以上.所设计的拖曳锥杆式对接电磁锁紧装置,为空中对接装置设计提供了新思路. 展开更多
关键词 锥杆式对接 电磁锁紧 有限元
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用平行板电容器测量电荷量
14
作者 郭泉威 王中平 +3 位作者 韦先涛 赵伟 孙腊珍 张增明 《物理实验》 2026年第1期37-41,共5页
基于电磁学理论,使用平行板电容器和COMSOL数值模拟,设计并搭建带电小球的电荷量测试装置.该装置可以测量纳库仑(nC)量级的电荷量,可望能测量皮库仑(pC)量级,并具有良好的可重复性.通过实验加深了学生对静电场和场中物质相互作用的理解... 基于电磁学理论,使用平行板电容器和COMSOL数值模拟,设计并搭建带电小球的电荷量测试装置.该装置可以测量纳库仑(nC)量级的电荷量,可望能测量皮库仑(pC)量级,并具有良好的可重复性.通过实验加深了学生对静电场和场中物质相互作用的理解,并帮助学生掌握微小电荷量的测量方法. 展开更多
关键词 平行板电容器 极化作用 电荷量 电场强度
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基于特征参数提取的智能电磁散射分析方法进展
15
作者 张文炜 曹嘉宁 +3 位作者 康家齐 黄文驰 孔德铧 夏明耀 《电波科学学报》 北大核心 2026年第1期42-52,共11页
计算电磁学(computational electromagnetics,CEM)方法在雷达目标特性优化、天线分析设计、微波器件与系统建模等电磁工程应用中处于核心地位。传统的CEM方法历经半个多世纪的发展已趋于成熟。近年来,得益于人工智能的快速发展,智能电... 计算电磁学(computational electromagnetics,CEM)方法在雷达目标特性优化、天线分析设计、微波器件与系统建模等电磁工程应用中处于核心地位。传统的CEM方法历经半个多世纪的发展已趋于成熟。近年来,得益于人工智能的快速发展,智能电磁计算这一新兴领域受到高度关注,旨在降低传统方法的技术实现难度,在保证结果精度的条件下大幅提高仿真速度。本文聚焦于智能电磁计算在电磁散射分析方面的应用,讨论了一类基于目标特征参数学习与提取的智能电磁计算方法。其中的特征参数为一组连接目标结构属性与目标电磁特性的参数,具有类似于系统传递函数的功能,一旦获得便可用来计算针对任何入射和观测方向的散射远场。同时,对该类方法的下一步发展进行了展望。 展开更多
关键词 智能电磁计算 电磁散射特性 目标特征参数 机器学习(ML) 特征提取
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基于人工表面等离激元的混合机制频率选择表面(特邀)
16
作者 张兰 宋梓诚 +3 位作者 张锐聪 贺乔柏 朱嘉琦 曹文鑫 《光学学报(网络版)》 2026年第3期14-24,共11页
传统频率选择表面存在功能单一、透过率不足、难以实现电磁吸收等问题,阻碍了实际应用。提出一种基于人工表面等离激元(SSPP)的混合机制频率选择表面,通过组合设计人工表面等离激元结构与频率选择表面实现多频段差异化电磁调控。通过构... 传统频率选择表面存在功能单一、透过率不足、难以实现电磁吸收等问题,阻碍了实际应用。提出一种基于人工表面等离激元(SSPP)的混合机制频率选择表面,通过组合设计人工表面等离激元结构与频率选择表面实现多频段差异化电磁调控。通过构造交叉式金属条阵列与耶路撒冷十字频率选择表面组合,引入SSPP模式与选择透过性能,实现0~11.05 GHz频段的透过率>90%、14.19~16.15 GHz频段的反射率>80%、20.24~21.96 GHz频段的透过率>80%,26.84~30.34 GHz及31.51~34.50 GHz频段的吸收率>70%,形成透过-反射-透过-吸收功能结构。实际制备混合机制频率选择表面结构并开展性能验证,实测与仿真结果一致,证实了所设计结构的有效性。采用仿真与实际测量,讨论了采用铜微纳网格代替原频率选择表面的可行性,拓展了可见光透明的应用场景,从而为复杂电磁场景的多频段调控与可见光透明功能融合提供新方案。 展开更多
关键词 频率选择表面 多功能复合结构 人工表面等离激元 可见光透明
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巴西充电桩电磁兼容标准的测试要求
17
作者 蒋玉妹 赵士桢 陈婉如 《质量与认证》 2026年第1期87-91,共5页
本文基于巴西现行有效的充电桩电磁兼容(EMC)国家标准ABNT NBR IEC61851-21-2:2021,对新能源充电桩产品进入巴西市场所需的电磁兼容测试要求进行梳理,同时总结该标准与我国国家标准GB/T 18487.2-2017的差异点,并以辐射发射和浪涌两项测... 本文基于巴西现行有效的充电桩电磁兼容(EMC)国家标准ABNT NBR IEC61851-21-2:2021,对新能源充电桩产品进入巴西市场所需的电磁兼容测试要求进行梳理,同时总结该标准与我国国家标准GB/T 18487.2-2017的差异点,并以辐射发射和浪涌两项测试为例进行案例分析,为我国相关充电桩产品出口巴西市场及在巴西本地化生产提供参考。 展开更多
关键词 充电桩 电磁兼容 电波暗室 巴西测试要求
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智能计算电磁学及其超材料智能设计应用 被引量：2
18
作者 游检卫 张嘉男 +2 位作者 刘彻 毛艺潜 崔铁军 《现代应用物理》 2025年第1期1-25,共25页
计算电磁学是一个融合了电磁学、数学和计算机科学的跨学科领域,致力于在数字空间中深入探究电磁波与物质的相互作用,帮助人们更好地掌握电磁波的运行规律。它在天线设计、微波工程、雷达系统、电磁兼容等诸多领域中都有广泛的重要应用... 计算电磁学是一个融合了电磁学、数学和计算机科学的跨学科领域,致力于在数字空间中深入探究电磁波与物质的相互作用,帮助人们更好地掌握电磁波的运行规律。它在天线设计、微波工程、雷达系统、电磁兼容等诸多领域中都有广泛的重要应用。然而,随着电磁目标结构的多样化和电磁设计流程的复杂化,传统计算电磁学面临着计算速度不够快、计算精度不够高和计算能力不够强等诸多问题。近年来,人工智能科学计算的兴起为科学研究带来了新的研究范式,促进了智能计算电磁学的快速发展和实际应用。本文将首先深入介绍智能计算电磁学的基本概念,并重点探讨智能电磁正向计算、智能电磁逆向计算以及智能电磁正逆双向计算这3种主要智能电磁计算方法。随后,将以电磁超材料智能设计优化为例,展示智能计算电磁学在解决电磁器件优化问题时的独特优势。智能计算电磁学的发展,不仅能和传统计算电磁学形成很好的互补,而且能帮助人们开发出更高效、更智能和更强大的电磁计算能力,为下一代先进电磁器件和系统的开发提供强大的设计工具和智能的分析平台。 展开更多
关键词 计算电磁学 人工智能 智能计算 电磁优化 电磁超材料
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多根平行载流直导线磁感线分布的可视化趣味教学
19
作者 许益广 陈紫轩 +1 位作者 于海鹏 刘超飞 《物理通报》 2026年第3期128-132,共5页
磁场作为电磁学中的核心概念,传统的教学方式往往难以直观展示其分布和实现可控的调制,给学生的学习和理解带来了一些困难.为了改善这一状况,本文对多根平行载流直导线的磁感线分布进行了探讨,详细介绍了如何利用PDE工具包进行磁场设置... 磁场作为电磁学中的核心概念,传统的教学方式往往难以直观展示其分布和实现可控的调制,给学生的学习和理解带来了一些困难.为了改善这一状况,本文对多根平行载流直导线的磁感线分布进行了探讨,详细介绍了如何利用PDE工具包进行磁场设置,将其具体的分布进行可视化,并通过控制导线的排列组合来生成一些有趣的磁场,从而增加磁场教学的趣味性.该教学方式有助于学生更好地理解和掌握磁场的基本概念和规律,为电磁学教学注入新的活力. 展开更多
关键词 载流直导线 磁场 PDE 可视化 趣味教学
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基于场强叠加原理的感生电场的普适求解方法与教学实践
20
作者 顾伟杰 邢鹏飞 +1 位作者 刘新军 戴海涛 《物理与工程》 2026年第2期71-77,共7页
感生电场是大学物理电磁学部分的重点和难点内容,当前教学对其场强的定量求解多局限于具备高度对称性的磁场、可直接应用法拉第电磁感应定律的场景,难以满足学生对一般的感生电场分布规律的探究需求。本文从感生电场的基本性质和场强叠... 感生电场是大学物理电磁学部分的重点和难点内容,当前教学对其场强的定量求解多局限于具备高度对称性的磁场、可直接应用法拉第电磁感应定律的场景,难以满足学生对一般的感生电场分布规律的探究需求。本文从感生电场的基本性质和场强叠加原理出发,通过构建“磁流元”激发“感生电场微元”的类比模型,推导建立了感生电场场强的微分与积分表达式。该方法突破了高度对称性的限制,为一般情况下感生电场的定量求解提供了有效工具。文中以圆环形“磁流”为例展示了该方法的应用,并设计了具体的教学实践思路。本工作可作为大学物理教学的延伸,引导学生深化对电磁感应本质的理解,培养学生的科学思维与探究能力。 展开更多
关键词 感生电场 场强叠加原理 法拉第电磁感应定律 教学类比 大学物理教学
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