大学物理麦克斯韦方程组

对麦克斯韦方程组的理解

对麦克斯韦方程组的理解 摘要:理解麦克斯韦方程组的内在含义。并且麦克斯韦方程组有优美的对称性和协 变性,因此用洛伦兹变换及电磁场量验证麦克斯韦方程组在洛伦兹变换下为不变式。 关键词:麦克斯韦方程组 对称性 协变性 1、引言:数学是研究物理的有力工具,数学描述的概括性和抽象性令人敬畏,也 令人敬佩,物理是一门定量的科学,必然大量的使用数学;物理上出现的数学公式反映自然现象的规律和本质,学习物理时,既要弄清楚数学公式的数学意义,更要弄清楚物理内涵,这样才能对数学公式由敬畏变成敬佩,并产生学习的愉悦,以下谈谈自己对麦克斯韦方程组的一点浅浅的体会。 麦克斯韦于1865年完成了他的论文“电磁场的一个动力学理论”。在这篇论文中提出了电磁场的八个基本方程,全面概括了电磁场运动的特征。并非常敏锐的引入了位移电流。指出了电磁场的存在及传播规律。这些光辉的预言,在1888年被德国的科学家赫兹在实验上证实了。 麦克斯韦方程组充分表现了电场和磁场的对称性和协变性,从而体现了自然世界优美的对称性和协变性。 麦克斯韦方程组因为其的优美,被认为是上帝书写的。 2、麦克斯韦方程组的的对称性 麦克斯韦方程组可以概括整个电磁学规律,它具有优美的对称性; t B E ??- =?? (1) t E J u B ??+=??000εμ (2) ερ = ??E (3) 0=??B (4) 麦克斯韦方程组反映普遍情况下电荷电流激发电磁阀以及电磁场内部矛盾运动的规律。它的主要特点是揭示了变化电磁场可以相互激发的运动规律,从而在理论上预言了电磁场的存在,并指出光就是一种电磁波,麦克斯韦方程组不仅揭示了电磁场的运动规律,更揭示了电磁场可以独立于电荷之外单独存在,这就更加深了我们对电磁场物质性的认识。 麦克斯韦方程组是宏观电磁现象的理论基础,它的应用范围极其广泛,利用它原则上可以解决各种宏观电磁现象。因此电磁场的计算都可以归结为对这组方程的求解过程。比如,稳恒磁场就是 0=??t B ,0=??t E 的特殊情况下 的麦克斯韦方程;在讨论电磁波及在真空中 的传播问题时,就是令0,0==J ρ,就可以得到关于E 和B 的完全对称的波动方程: 012222 =??-?t E c E ;012222 =??=-?t B c B

洛阳理工学院附属中学物理机械运动实验(提升篇)(Word版 含解析)

一、初二物理 机械运动实验易错压轴题(难) 1.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的、分度值为1 cm 的斜面顶端由静止下滑,图中的时间是小车到达A 、B 、C 三处时电子表的显示时刻: (1)该实验是根据公式____进行测量的;所用的测量工具是___________和______________; (2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较___ (填“陡”或“缓”)些; (3)请根据图中所给信息回答: BC s =_______cm ,BC t =______s ,AC v =_____m/s ; (4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A 点后才开始计时,则会导致所测AC 段的平均速度AC v 偏____(填“大”或“小”); (5)甲、乙两组实验操作中,小车通过的路程之比是2∶3,所用的时间之比是4∶3,则甲乙两物体运动的平均速度之比是______。 【来源】河南省三门峡市陕州区2019-2020学年八年级(上)期中考试物理试题 【答案】s v t = 刻度尺 秒表 缓 5.0 1 0.033 大 1∶2 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2][3]平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,计算公式为s v t =,实验中要用刻度尺测量路程,用秒表测量时间。 (2)[4]斜面坡度越大时,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应该较缓一些。 (3)[5][6]由图知 5.0cm BC s =,15:35:2315:35:221s BC t =-= [7] 由图知 10.0cm AC s =,15:35:2315:35:203s AC t =-= 所以

洛阳理工学院电力拖动自动控制系统期末考试卷子B卷

第 1 页 共 1 页 洛阳理工学院 2010/2011 学年 第一学期 运动控制系统 期末考试试题卷(B ) 适用班级:Z080401/02 考试日期时间: 一、填空:(每空1分,共37分) 1.某调速系统的调速范围是1450~145转/分,D= ,要求静差率S=5%,系统允许的静态速降是 。 2.为防止起动时产生电流冲击,在单闭环调速系统中须加 环节;在转速、电流双闭环系统中,通过调节 可限制最大电流,即I d m = 。 3.用积分控制的调速系统是 静差系统,用比例控制的系统是 静差系统。 4.在转速负反馈系统中,对电动机磁通的波动 抑制作用,对测速发电机磁通的变化 抑制作用。 5.在两组晶闸管的可逆线路中存在的环流分为静态环流和 环流;其中静态环流包括 环流和 环流两种;α=β工作制能消除 环流,用串入环流通路中的 限制瞬时脉动环流。 6.转速、电流双闭环系统起动过程分为三个阶段,Ⅰ阶段为 阶段;Ⅱ阶段为 阶段;Ⅲ阶段为 阶段。在Ⅰ、Ⅱ阶段,ASR 处于 状态。 7.典型Ⅰ型系统的开环传递函数是 ,其开环放大倍数K 与截止频率ωc 的关系是 ,系统参数乘积KT ≤ 。 8.数字PI 调节器有 式和 式两种算法。 9.α=β配合控制可逆调速系统正向制动过程可分为三个阶段,这3个阶段分别是 、 和 。 10.转速负反馈单闭环调速系统以额定转速稳定运行,负载突升并恢复稳定后,对有静差系统,转速将 ;触发整流装置的输出电压U d 将 ;无静差调速系统的转速将 ;触发整流装置的输出电压U d 将 。 11.α=β配合控制可逆系统中,当U c =0时触发脉冲零位整定在αf0=βr0= 。 12.从整体结构上看,电力电子变压变频器可分为 和 两大类。 13.三相异步电动机原始动态模型相当复杂,简化的基本方法就是坐标变换,不同坐标系中电动机模型等效的原则是:在不同坐标下绕组所产生的合成 相等。 二、问答题:(每小题7分,共35分) 1.在转速负反馈系统中,当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机磁场各量发生变化时都会引起转速的变化,问系统对它们有无调节能力?为什么? 2.某调节对象的传递函数是()12(1)(1) d s K W T s T s ++ 且T 1>>T 2现要校正成典型Ⅱ型系统(1)应采用什么调节器?在此过程中作了哪些近似处理?(2)写出调节器的传递函数;(3)写出校正后的传递函数;(4)求出调节器参数。 3.转速、电流双闭环调速系统中,稳态运行时,当两个调节器都不饱和,写出Un *、Un 、U i *、U i 、I d 、U c t 各量之间的关系,Ce 、R 、Ks 已知。 4.画出六拍阶梯波逆变器供电时电动机电压空间矢量与磁链矢量的关系图,并简单说明之。 5 三相坐标系变换到两相正交坐标系的变换矩阵32C 的表达式,其中 。 三、计算题: 1.单闭环转速负反馈系统,已知电动机参数:P N =2.2KW ,U N = 220V ,I N =10A ,n N =1500r/min , R a =1Ω,整流装置K S =30,R rec =1Ω,最大转速给定电压U n *=10V ,系统要求调速范围D=20,静差率 S=10%,(1)画出系统的静态结构图; (2)计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降; (3)确定放大器的最小放大倍数K P 。 5题图 2.有一转速、电流双闭环系统,速度调节器和电流调节器均采用PI 调节器,已知直流电动机:n N =1000r/min ,I N =15A ,C e =0.21V/rpm ,R a =0.5Ω,总电阻R=2Ω。ASR 输出限幅值U i *=12V ,电动机过载系数λ=2,可控硅装置放大倍数K S =40,当U n m *=12V 时,n=1000r/min 。计算: (1)电流反馈系数β=?转速反馈系数α=? (2)现系统在U n *=6V ,I d =10A 时稳定运行,求此时的稳态转速n=?ACR 的输出电压U c =? (3)试画出待设计转速环的动态结构图。该系统转速环按典型Ⅱ型系统设计,且按M r min 准则选择参数,取中频宽h =7,已知T Σn =0.05s ,T m =0.5s ,试计算转速环的开环增益K N ,调节器的放大倍数Kn ,时间常数τn 及计算出调节器的元件R n 、C n 和C on 参数 。 (4)当系统突加给定空载起动到额定转速时,转速超调量σn 为多少? 附参考公式: n m e n RT h T C h K ∑+=αβ2)1( m a x *(%)2()N n n b m C n T z C n T σλ∑??=?- 32N N =

对麦克斯韦方程组的几点新认识

对麦克斯韦方程组的几点新认识 水悦 (安徽大学物理与材料科学学院,安徽合肥 230039) 摘要:经过上学期对《电动力学》和这学期《电磁场与电磁波》课程的学习,使我们认识到麦克斯韦方程组的重要性,麦克斯韦方程组是电磁理论的核心方程组,它是深刻理解好整个电磁理论的基础。在原有学习的基础上,查阅大量资料,现从麦克斯韦方程组所蕴涵的物理简单美、对称美与统一美角度重新审视麦克斯韦方程组,并从审美的角度加深对它的理解。最后,再结合上述分析简单探讨一下麦克斯韦方程组中所透露出的哲学思想,从学科相互渗透的角度进一步加深理解。 关键词:麦克斯韦方程组;简单美;对称美;统一美;哲学 1865年,麦克斯韦在英国皇家学会上宣读了其举世瞩目的论文——《电磁场的动力学理论》,在这篇论文中,他提出了伟大的麦克斯韦方程组。这个方程的伟大之处体现在三个方面,首先,它对电磁理论做出了正确地描述,体现了科学的“真”。其次,利用它可以造福人类,又有“善”的一面;同时,它被誉为“19世纪最美的方程”,有人甚至称之为“像诗一样美的方程组”,可见它还是“美”的。因此,它是“真”、“善”、“美”的统一。同时,将物理学与哲学相结合,我们还可以看到麦克斯韦方程组所蕴含着的哲学规律,这正是学科间的相互渗透,作为一名理科学生,也同样很值得我们仔细去思考、去品味。 1 麦克斯韦方程组的美 1.1 简单美 麦克斯韦方程组在历史上的建立过程非常复杂,但它的逻辑基础却很简单。它是由麦克斯韦在3个基本电磁实验定律(库仑定律、毕奥一萨伐尔定律、法拉第电磁感应定律)的基础上,引出涡旋电场与位移电流的2个假设,并将这些定律与假设加以整合与推广而得到。由库仑定律与毕奥一萨伐尔定律可以导出静态场的麦克斯韦方程组,而动态场的麦克斯韦方程组是在此基础上作了两个重大改进。第一个改进是从法拉第电磁感应定律出发,可以得出处于变化磁场中的导体会产生感应电场,麦克斯韦进一步将它推广,认为只要有变化的磁场就会产生感应电场,并将它称为涡旋电场,涡旋电场的产生与是否存在导体无关,只不过有导体存在时,在涡旋电场的作用下会产生涡旋电流。引入涡旋电场的概念后就可以得到动态场电场的旋度方程。因此,从逻辑上看,涡旋电场既是法拉第电磁感应定律的一个引申和推广,它并不是一个独立的逻辑基础。第二个改进是由麦克斯韦一个人完成的,他为了协调当时的磁场旋度方程与电荷守恒定律间的矛盾,天才地提出了位移电流的假设,认为位移电流也是产生磁场的源,于是就得到了动态场磁场的旋度方程。因此,位移电流假设相当于一个定律,是与三大实验定律并列的一个定律。综上所述,从麦克斯韦方程组建立过程来看,库仑定律、毕奥一萨伐尔定律、法拉第电磁感应定律、位移电流假设构成了麦克斯韦方程组简单的逻辑基础。 麦克斯韦方程组的数学形式也具有简单性,而且从麦克斯韦方程组的发展历史来看,它是逐渐变得简单的。麦克斯韦方程最初给出的是20个方程与20个变量,如下式所示:

洛阳理工学院无机及分析化学a卷

洛阳理工学院 2009/2010 学年第一学期无机及分析化学期末考试试题卷(A) 适用班级:07环境监测(五)W070615 考试日期时间:2010.1 一.填空题(每小题1分,共20分) 1.HC2O4-的共轭酸是,共轭碱是,因此它是。 2.原子序数z=20,核外电子排布为,该元素位于周期表周期,族。 3.在溶液中,加入沉淀剂后,被沉淀的离子在溶液中的残留量小于mol·L-1叫做沉淀完全。 4.滴定分析中常用的滴定方式为:、、、。 5.酸的强弱是影响滴定突跃大小的重要因素,当酸的浓度一定时,它的解离常数Ka越大,即酸性,滴定PH突跃范 围。 6.分子间的作用力主要有:、、。 7. 定量分析的一般程序:、、、。 二、选择题 (每小题2分,共20分) 1.质量作用只适用于: A.复合反应 B. 计量方程 C. 基元反应 D. 氧化还原反应 2.增大反应物浓度,使反应速率增大的原因是: A.单位体积的分子数增加 B.反应系统混乱度增加 C.活化分子分数增加 D.单位体积内活化分子总数增加 3.下列原子半径大小顺序中正确的是: A. Be<Na<Mg B. Be<Mg<Na C. Mg<Na<Be D. Na<Be<Mg 4.下列溶液中,PH值最小的是: A. 0.010 mol·L-1 HCl B. 0.010 mol·L-1 H2SO4 C. 0.010 mol·L-1 HAc D. 0.010 mol·L-1 H2C2O4 5.473K时反应2NO(g)+O22NO2 (g)在密闭容器中达平衡,加入惰性气体He使总压增大,平衡将: A.左移 B. 右移 C.不移动 D 不能确定 6.下列各种元素的原子序数中,其原子最外层电子数最多的是: A.2 B. 15 C.28 D . 42 7.已知K bΘ(NH3 )=1.8×10-5 ,K aΘ(HCN )=4.9×10-10 ,K aΘ(HAc )=1.8×10-5 ,下列哪一对共轭酸碱混合物不能配制pH=9的缓冲溶液: A. HAc—NaAc B. NH4Cl—NH3 C. A、B都不行 D. HCN—NaCN 8.在表征共价键的参数中,决定分子空间构型的是: A.键能 B. 键长和键角 C.键长 D. 键角 9.试样用量为0.1~10mg的分析方法为: A.常量分析 B. 半微量分析 C.微量分析 D . 超微量分析 10.下列电子构型中,属于原子激发态的是: A.1s22s22p1 B. 1s22s2 C. 1s22s22p63s24s1 D . 1s22s22p63s23p64s1

深入浅出讲解麦克斯韦方程组

深入浅出讲解麦克斯韦方程组 前一段时间给大家发过一篇《世界上最伟大的十个公式》,排在第一位的是麦克斯韦方程,它是电磁学理论的基础,也是相对论假定光速不变的依据,可见排在十大公式之首,理所应当!为了让大家更好地理解该方程,我们找到了一篇由孙研发表在知乎上的关于麦克斯韦方程的非常完美的讲解,呈现个大家。在文章的最后,我们还为大家附上了一段讲解麦克斯韦方程的英文动画视频,如果你英文比较好,不妨看一下。以下是正文: 有人要求不讲微积分来讲解一下麦克斯韦方程组?感觉到基本不太可能啊,你不知道麦克斯韦方程组里面每个方程都是一个积分或者微分么??那既然这样,我只能躲躲闪闪,不细谈任何具体的推导和数学关系,纯粹挥挥手扯扯淡地说一说电磁学里的概念和思想。 1. 力、能、场、势 经典物理研究的一个重要对象就是力force。比如牛顿力学的核心就是F=m a这个公式,剩下的什么平抛圆周简谐运动都可以用这货加上微积分推出来。但是力有一点不好,它是个向量vector(既有大小又有方向),所以即便是简单的受力分析,想解出运动方程却难得要死。很多时候,从能量的角度出发反而问题会变得简单很多。能量energy说到底就是力在空间上的积分(能量=功=力×距离),所以和力是有紧密联系的,而且能量是个标量scalar,加减乘除十分方便。分析力学中的拉格朗日力学和哈密顿力学就绕开了力,从能量出发,算运动方程比牛顿力学要简便得多。 在电磁学里,我们通过力定义出了场field的概念。我们注意到洛仑兹力总有着F=q(E+v×B) 的形式,具体不谈,单看这个公式就会发现力和电荷(或电荷×速度)程正比。那么我们便可以刨去电荷(或电荷×速度)的部分,仅仅看剩下的这个“系数”有着怎样的动力学性质。也就是说,场是某种遍布在空间中的东西,当电荷置于场中时便会受力。具体到两个电荷间的库仑力的例子,就可以理解为一个电荷制造了电场,而另一个电荷在这个电场中受到了力,反之亦然。类似地我们也可以对能量做相同的事情,刨去能量中的电荷(或电荷×速度),剩下的部分便是势potential。 一张图表明关系: 积分 力--->能 || 场<---势 微分

关于麦克斯韦方程组

麦克斯韦方程组▽-----乐天10518 关于热力学的方程,详见“麦克斯韦关系式”。麦克斯韦方程组(英语:Maxwell's equations)是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电磁场的基本方程组。它含有四个方程,不仅分别描述了电场和磁场的行为,也描述了它们之间的关系。 麦克斯韦方程组Maxwell's equations 麦克斯韦方程组是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电场与的四个基 本方程。 方程组的微分形式,通常称为麦克斯韦方程。在方程组中,电场和磁场已经成 为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律,并预言了 电磁波的存在。 麦克斯韦提出的涡旋电场和假说的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场, 变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激 发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立 了完整的体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。 麦克斯韦方程组在中的地位,如同牛顿运动定律在力学中的地位一样。以麦克斯韦方 程组为核心的电磁理论,是经典物理学最引以自豪的成就之一。它所揭示出的的完美 统一,为物理学家树立了这样一种信念:物质的各种相互作用在更高层次上应该是统 一的。另外,这个理论被广泛地应用到技术领域。 [] 历史背景

1845年,关于电磁现象的三个最基本的实验定律:库仑定律(1785年),安培—毕奥—萨伐尔定律(1820年),法拉第定律(1831-1845年)已被总结出来,法拉第的“电力线”和“磁力线”概念已发展成“电磁场概念”。 概念的产生,也有麦克斯韦的一份功劳,这是当时物理学中一个伟大的创举,因为正是场概念的出现,使当时许多物理学家得以从牛顿“超距观念”的束缚中摆脱出来,普遍地接受了电磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。 1855年至1865年,麦克斯韦在全面地审视了、—毕奥—萨伐尔定律和法拉第定律的基础上,把数学分析方法带进了电磁学的研究领域,由此导致麦克斯韦电磁理论的诞生。 [] 积分形式 麦克斯韦方程组的积分形式: 麦克斯韦方程组的积分形式: 这是1873年前后,麦克斯韦提出的表述电磁场普遍规律的四个方程。 (1)描述了电场的性质。在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献。 (2)描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献。 (3)描述了变化的磁场激发电场的规律。 (4)描述了变化的电场激发磁场的规律。 变化场与稳恒场的关系: 当 时, 方程组就还原为静电场和稳恒磁场的方程:

麦克斯韦方程组浅析

麦克斯韦方程 摘要:本文对麦克斯韦方程组作了全面的分析和阐述,主要包括:麦克斯韦方程组的建立与推导,麦克斯韦方程组的表现形式及其意义,麦克斯韦方程组的应用等三个方面的内容。 关键词:麦克斯韦方程组 库仑定律 毕奥—萨伐尔定律 法拉第定律 引言:麦克斯韦方程组是英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦在1865年英国皇家学会上发表的《电磁场的动力学理论》中提出来的。麦克斯韦在全面深入的审视了库仑定律、毕奥—萨伐尔定律和法拉第定律的基础上,经过长达十年的研究后才得到的成果。可以说,麦克斯韦方程组概括了电磁场的基本性质和规律,构成完整的经典电磁场理论体系。它与洛伦磁力方程共同组成经典电磁学的基础方程,其重要性不言而喻。 一 、麦克斯韦方程组的建立与推导 1、麦克斯韦方程组的建立 麦克斯韦方程组是经典电磁学理论的核心,因此麦克斯韦方程组的建立过程实际上就是经典电磁学理论的建立过程。 到1845年,关于电磁现象的三个基本实验定律:库仑定律、毕奥—萨伐尔定律和法拉第定律已经被总结出来,这为麦克斯韦方程组的建立提供了理论基础。此外,19世纪30年代,法拉第创造性的提出了场和场线的概念,结束了长期以来科学历史上关于超距作用与近距作用的争论。随后,场的思想逐渐完善,科学家们建立了较为成熟的电磁场概念,这对麦克斯韦的工作具有极大的帮助。 1855年,麦克斯韦开始了电磁学基础理论方面的研究。在随后的十年里,他相继发表了《论法拉第力线》、《论物理力线》、《电磁场的动力学理论》等三篇论文。麦克斯韦建立电磁理论的过程大致可分为三步:第一步,麦克斯韦分析总结了电磁学已有的成果,提出感生电场的概念;第二步,他设计了电磁作用的力学模型,对已经确立的电学量和磁学量之间的关系给以物理解释。第三步,他把近距作用理论引向深入,明确地提出了电磁场的概念,并且全面阐述了电磁场的含义,建立了电磁场的普遍方程即麦克斯韦方程组。【1】 2、麦克斯韦方程组的推导 我们先来考察一下库仑定律: r e F 2 00 14r q q πε= 因为q F E =,所以E = r e 2 004r q πε。 (1)电场高斯定律推导 (a) 对于真空中静止的单个点电荷,作任意的高斯面,电荷位于面内。则有:

洛阳理工学院模拟电子期末试题题库

一、填空题 1、在杂质半导体中,( )的浓度对温度非常敏感。 A. 少子 B. 多子 C. 杂质离子 D. 空穴 2、PN 结加正向电压时,空间电荷区将( )。 A. 变宽 B. 变窄 C.基本不变 D.不能确定 3、设二极管的端电压为U ,则二极管的电流方程为( ) 。 A. U I e S B. T U U I e S C. )1e (S -T U U I D. 1e S -T U U I 4、硅管正偏导通时,其管压降约为( )。 A 0.7V B 0.5V C 0.2V D 0.1V 5、三极管当发射结和集电结都正偏时工作于( )状态。 A. 放大 B. 饱和 C. 截止 D. 无法确定 6、某双极型三极管多级放大电路中,测得A 1u =25, A 2u =-10 ,A 3u ≈1,则可判断这三级电路的组态分别是( )。 A. 共射、共基、共集 B. 共基、共基、共集 C. 共基、共射、共集 D. 共集、共射、共基 7、某放大器输入电压为10mv 时,输出电压为7V ;输入为20mv 时, 输出为6V ,则该放大器的电压放大倍数为( ) 。 A. 700 B. 300 C. 100 D. -100 8、某放大器的中频电压增益为40dB ,则在上限频率f H 处的电压放大倍数约为( )倍。 A. 43 B. 37 C. 100 D. 70 9、集成运放存在失调电压和失调电流,所以在小信号高精度直流放大电路中必须进行( )。 A. 虚地 B. 虚短 C. 虚断 D. 调零 10、已知变压器二次电压t u ωsin 28.282=V ,则桥式整流电容滤波电路接上负载时的输出电压平均值约为( )。 A. 28.28V B. 20V C. 24V D. 18 V 11、集成运放的输出级一般采用互补对称放大电路是为了( ) A .增大电压放大倍数 B . 提高带负载能力 C . 稳定电压放大倍数 D. 减小线性失真 12、为了稳定放大电路静态工作点,应引入( )负反馈。 A. 直流 B. 交流 C. 串联 D. 并联 13、欲将方波电压转换成三角波电压,应选用( )运算电路。 A. 比例 B. 加减 C. 积分 D. 微分 14、( )运算电路可实现函数Y =aX 1+bX 2+cX 3,a 、b 和c 均小于零。 A. 同相比例 B. 反向比例 C. 同相求和 D. 反向求和 15、某三极管的V 15,mA 20,mW 100(BR)CEO CM CM ===U I P ,则下列状态下三极管能正常工作的是( )。 A. mA 10,V 3C CE ==I U B. mA 40,V 2C CE ==I U C. mA 20,V 6C CE ==I U D. mA 2,V 20C CE ==I U 16、测得某放大电路中三极管的各极电位分别为2.7V 、2 V 、8V ,则这个三极管是 。 A. PNP 锗管 B. NPN 锗管 C. PNP 硅管 D. NPN 硅管 17、已知两共射极放大电路空载时电压放大倍数绝对值分别为A 1u 和A 2u ,若将它们接成两级放大电路,则其放大倍数绝对值为( )。 A. A 1u A 2u B. A 1u +A 2u C. 大于A 1u A 2u D. 小于A 1u A 2u 18、放大电路如图1所示,已知三极管的05=β,则该电路中三极管的工作状态为( )。 A. 截止 B. 放大 C. 饱和 D. 无法确定 u 图1 图2 图3 图4 19、如图2所示电路( )。 A.能否产生正弦波振荡取决于R 1和R 2 B.不能产生正弦波振荡 C.能产生正弦波振荡 D.不能确定 20、如图3所示电路中,( )。 A .将二次线圈的同名端标在下端,可能振荡 B .将二次线圈的同名端标在上端,就能振荡 C .将二次线圈的同名端标在上端,满足振荡的相位条件 D .将二次线圈的同名端标在下端,满足振幅条件 21、如图4所示电路,当有输入电压u i 时,V 1管集电极电流i C1=0.7mA ,此时V 2管集电极电位 u C2 等于 ( )。

洛阳理工学院附属中学物理电压 电阻(提升篇)(Word版 含解析)

洛阳理工学院附属中学物理电压电阻(提升篇)(Word版含解析) 一、初三物理电压电阻易错压轴题(难) 1.软硬程度不同的铅笔其用途不同例如6B软铅笔用来作画,软硬适中的HB铅笔用来写字,6H硬铅笔用来制图。已经知道铅笔芯的电阻大小与其长度、横截面积有关。小明有5cm和15cm的6H、HB、6B的铅笔芯若干,用如图所示的方案探究铅笔芯的电阻大小与其硬度是否有关。 (1)实验中小明通过______反映铅笔芯电阻的大小。 (2)应选用______cm的铅笔芯做实验更好一些 (3)实验中更换不同硬度的铅笔芯,发现灯泡亮度几乎不变可能是铅笔芯的电阻差别比较小;改进的措施是:在电路中串联一个______。 (4)实验中,______更换不同硬度的铅笔芯时,(选填“需要”或“不需要”)保持电源电压不变。 (5)根据改进后的方案,画出记录数据的装格,表格中要有必要的信息______ 【答案】灯泡的亮度 15 电流表需要 实验次数铅笔芯硬度电流表示数 I/A 铅笔芯电阻 (选填“较小”、“较大”、“很大”) 16H 2HB 36B 铅笔芯横截面积相同,长度为15cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]当电压一定时,铅笔芯的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡越暗,所以可以用灯泡的亮度来反映铅笔芯的电阻大小。 (2)[2]不同硬度的铅笔芯,选用较长的,它们的电阻差别较大,灯泡亮度变化明显,便于观察。 (3)[3]灯泡亮度几乎不变,说明电流变化不明显,串联一个电流表,可以更准确地反映电流

的变化情况。 (4)[4]研究不同硬度铅笔芯的电阻与硬度的关系,应该控制其它因素相同,所以需要保持电源电压不变。 (5)[5]实验时,要控制铅笔芯长度和横截面积相同,进行多次实验,由于没有电压表,所以不能测出铅笔芯的电阻值,只能通过电流表示数来比较其电阻大小,所以设计表格如下: 实验次数铅笔芯硬度电流表示数 I/A 铅笔芯电阻 (选填“较小”、“较大”、“很大”) 16H 2HB 36B 铅笔芯横截面积相同,长度为15cm 2.在“探究串联电路电压特点”的实验中: (1)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为_____V; (2)某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是_____; (3)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光。同学们有以下几种猜想:①灯L2灯丝断了;②灯L2的灯座短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小。以上猜想中正确有_____(填序号)。 【答案】2.2 电压表的正负接线柱接反② 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]由实物图可知,两灯串联,电压表测L1的电压;电源为两节干电池,则电源电压 2 1.5V3V U? == 根据串联分压的特点可知,灯L1两端的电压不可能大于3V,故图中电压表选择的是0~3V 量程,对应的分度值是0.1V,指针指在2V右面第2个小格上,读数为 2V+0.1V2 2.2V ?=

麦克斯韦方程组讨论

对麦克斯韦方程组的理解 学生姓名:吴汉 学号:20093380 指导教师:黄维 课程名称:电磁波原理 二0一一年十二月

摘要 麦克斯韦(Maxwell)的电磁场理论是继牛顿之后又一次划时代的伟大成就,它的建立标志着电磁学的研究发展到了一个新阶段,并开拓了广泛的研究领域。麦克斯韦在总结了电磁现象的实验规律和提出位移电流假设之后,把电磁理论总结为麦克斯韦方程组。它既有实验基础,又是经科学分析和实验检验过的方程。麦克斯韦方程组是研究电磁问题的基石,对于不同方向的研究所采用方程组的形式也不同。同时,麦克斯韦方程组中蕴含着深刻的哲学思想。 关键词:电磁场理论,麦克斯韦方程组,积分,微分,复数,哲学思想

目录 摘要 ................................................................................................................................................ II 1麦克斯韦方程组的提出过程 . (4) 1.1 力线与恒定流速场类比的提出 (4) 1.2 电磁以太力学模型的提出 (1) 1.3 电磁场动力学理论的提出 (1) 2 麦克斯韦方程组的三种形式 (6) 2.1 麦克斯韦方程组的微分形式.......................................................... 错误!未定义书签。 2.1.1 麦克斯韦方程组的非限定形式 (3) 2.1.2 麦克斯韦方程组的完备性 (3) 2.2 麦克斯韦方程组的积分形式.......................................................... 错误!未定义书签。 2.3 麦克斯韦方程组的复数形式.......................................................... 错误!未定义书签。 3 麦克斯韦方程组中蕴含的哲学思想 (5) 3.1 麦克斯韦方程组中的演绎与归纳 (5) 3.2 麦克斯韦方程组建立在客观实在的物质基础上 (5) 3.3 麦克斯韦方程组真理性的实践检验 (5) 致谢 (6) 参考文献 (7)

洛阳理工学院单片机期末考试题(十套)

洛阳理工学院 2011/2012 学年第一学期单片机原理与接口技术期末考试试题卷(A)适用班级:B090505/06/07/08 考试日期时间:120分钟 一、选择题(每小题2分,共20分) 1.片内RAM的20H~2FH为位寻址区,所包含的位地址是( B )。 A、00H~20H B、00H~7FH C、20H~2FH D、00H~FFH 2.下列哪个并行口可以既作为输入输出口又可以作为高8位地址口( B ) A.P1 B.P2 C.P3 D.P0 3.若AT89C51单片机使用晶振频率为6MHz时,其复位持续时间应该超过( B )。 A、2μs B、4μs C、8μs D、1ms 4.定时器/计数器工作方式1是( D )。 A、8位计数器结构 B、2个8位计数器结构 C、13位计数结构 D、16位计数结构 5.在五个中断源中,可通过软件设置各中断源中断级别的高或低,但在同一级别中,按硬 件排队的优先级别最高的是( C )中断。 A.定时器T0 B.定时器T1 C.外部中断INT0 D.外部中断INT1 E.串行口 6.定时器T0的溢出标志为TF0,采用查询方式,若查询到有溢出时,该标志(A) A.由软件清零B.由硬件自动清零C.随机状态D.AB都可以 7.串行口的工作方式由( C )寄存器决定。 A.SBUF B.PCON C.SCON D.RI 8.单片机C51中用关键字(C)来改变寄存器组 A.interrupt B.unsigned C.using D.reentrant 9.可以将P1口的低4位全部置高电平的表达式是( B ) A.P1&=0x0f B.P1|=0x0f C.P1^=0x0f D.P1=~P1 10.访问绝对地址时,一般需包含的库文件是( B ) A、reg51.h B、absacc.h C、intrins.h D、startup.h 二、填空题(每空1分,共20分) 1.微处理器本身不是计算机,它是微型计算机的核心部件,又称它为CPU ,它包 括两个主要部分运算器、控制器。 2.AT89C51有 4 个并行I\O口,其中P0~P3是准双向口,所以由输出转输入时必须 先写入 1 。 3.若不使用AT89C51片内的程序存储器,引脚EA非必须接地。 4.AT89C51系列单片机有: 外中断0 , 定时器0 ,外中断 1 , 定时器1 , 串行口等5个中断请求源。 5.用定时器T1方式2计数,要求每计满100次,向CPU发出中断请求,TH1、TL1的初始 值分别是9CH 、9CH 。 6.AT89C51单片机的外部中断请求信号的触发方式有:电平触发方式和边沿触 发方式。 7.存储器扩展包括程序存储器扩展和数据存储器扩展。 8.单片机程序的入口地址是0000H ,外部中断1的入口地址是0013H 。 9.KeiL C51软件中,编译连接后生成可执行的文件扩展名是hex 。 三、简答题(每小题6分,共30分) 1.什么是机器周期?一个机器周期的时序是如何来划分的?如果采用12MHz晶振,一个机 器周期为多长时间? 答:完成一个基本操作所需要的时间称为一个机器周期(1分),每个机器周期包含六个时钟周期(用S表示),每个时钟周期由节拍信号P1和节拍信号P2组成的,每个节拍持续一个振荡周期(2分)。因此一个机器周期包含S1P1~S6P2共6个状态的12个振荡

洛阳理工学院大学物理期末考试题库第十章振动

第十章 振 动 一:选择题 1.有一简谐振动,振动曲线如图1所示,A 为振幅,则振动的初相位是( ) A. 3π B. 3π- C. 6π D. 6 π- 2.有一弹簧振子竖直悬挂,且向上振动方向为Y 轴正向,若以物体经平衡 位置向Y 轴负向振动为计时起点,则振动的初相位为:( ) A. 0 B. π/2 C. 3π/2 D. π 3. 一质点沿X 轴作简谐振动,当t=0时,质点的位置在x=A 处(A 为振幅),则振 动的初相位是( ). A 0 B π/2 C π D 3π/2 4. 一质点沿X 轴作简谐振动,当t=0时,质点的位置在x=A/2处(A 为振幅),且 向X 轴正方向运动,则振动的初相位是( ) A 3π B 3π- C 6 π D 6π- 5. 一质量为m 的物体挂在倔强系数为k 的弹簧下让其振动,圆频率为ω0,现将该 弹簧割成两半,再将物体m 挂在分割后的一根弹簧上,则振动圆频率为( ) A 20ω B 20 ω C 02ω D 02ω 6.图2中三条曲线分别表示简谐振动中的位移x ,速度v 和加速度a ,下列说法 中哪一个是正确的?( ) A 曲线3,1,2分别表示x ,v ,a 曲线; B 曲线2,1,3分别表示x ,v ,a 曲线; y A/2 o t 图1

C 曲线1,3,2分别表示x ,v ,a 曲线; D 曲线1,2,3分别表示x ,v ,a 曲线。 7. 一弹簧振子作简谐振动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的[ ] A 1/4. B 1/2. C 23 D 3/4. 8. 用余弦函数描述一简谐振动.已知振幅为A ,周期为T ,初相 π-=3 1φ,则振动曲线为:( ) A B C D 9. 简谐振动的x – t 曲线如图3所示,在4s 时刻下列说法正确的是 ( )。 A 此时速度最小; B 此时加速度最大; C 此时势能最小; D 此时动能最小。 二.填空题 1 .简谐振动最简表达式_ _ _ _ _ _ 。 2. 一个小球和轻绳组成的单摆系统的运动学方程0.05cos(8)3 x t ππ=+,3t s =时的相位_ _ _ _ _ _ 。 3,一个弹簧振子劲度系数25/k N m =,0t =时0.2,0.6k p E J E J ==,则弹簧振子的振幅_ _ _ _ _ _ 。 图2 A 21 A 21 A A 21 - o 2 T A A 21 - t 2 T o t x x A 2 1- A 21- A 21 A o 2 T A 21 x t x 2 T o t 图 3

如果上天能再给我一次机会,我会选择看懂麦克斯韦方程组

花了好长好长时间写的,请不要转载。(知乎日报已获授权) 提问简直坑爹。不讲微积分怎么讲麦克斯韦方程组?麦克斯韦方程组里面每个方程都是一个积分或者微分。既然这样,我只能躲躲闪闪,不细谈任何具体的推导和数学关系,纯粹挥挥手扯扯淡地说一说电磁学里的概念和思想。 (知乎日报注:虽然作者已经很努力地用通俗的语言讲解,下文仍含大量方程和公式,请理性选择,按需阅读^ ^) 1. 力、能、场、势 经典物理研究的一个重要对象就是力force。比如牛顿力学的核心就是F=m a 这个公式,剩下的什么平抛圆周简谐运动都可以用这货加上微积分推出来。但是力有一点不好,它是个向量vector(既有大小又有方向),所以即便是简单的受力分析,想解出运动方程却难得要死。很多时候,从能量的角度出发反而问题会变得简单很多。能量energy 说到底就是力在空间上的积分(能量=功=力×距离),所以和力是有紧密联系的,而且能量是个标量scalar,加减乘除十分方便。分析力学中的拉格朗日力学和哈密顿力学就绕开了力,从能量出发,算运动方程比牛顿力学要简便得多。 在电磁学里,我们通过力定义出了场field 的概念。我们注意到洛仑兹力总有着F=q(E+v ×B) 的形式,具体不谈,单看这个公式就会发现力和电荷(或电荷×速度)程正比。那么我们便可以刨去电荷(或电荷×速度)的部分,仅仅看剩下的这个“系数”有着怎样的动力学性质。也就是说,场是某种遍布在空间中的东西,当电荷置于场中时便会受力。具体到两个电荷间的库仑力的例子,就可以理解为一个电荷制造了电场,而另一个电荷在这个电场中受到了力,反之亦然。类似地我们也可以对能量做相同的事情,刨去能量中的电荷(或电荷×速度),剩下的部分便是势potential。

麦克斯韦方程的理解

.麦克斯韦方程组 麦克斯韦方程组是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电磁场的基本方程组。它含有四个方程,不仅分别描述了电场和磁场的行为,也描述了它们之间的关系。麦克斯韦的四个方程分别表达了:电荷是如何产生电场的(高斯定理);验证了磁单极子的不存在(高斯磁场定律);电流和变化的电场是怎样产生磁场的(安培定律),以及变化的磁场是如何产生电场(法拉第电磁感应定律)。 1865年,麦克斯韦建立了最初形式的方程组,由20个等式和20个变量组成。他在1873年尝试用四元数来表达,但未成功。当代使用的数学表达式是由奥利弗·亥维赛和威拉德·吉布斯于1884年使用矢量分析的形式重新表达的 二.国际单位制下的麦克斯韦方程组 在国际单位制下,真空中的麦克斯韦方程组(微分形式)可以表示成: 介质中的麦克斯韦方程组可以表示成: 另外,还有两个辅助方程经常用到: 其中, ?是电通量密度(单位:库伦/平方米,C/m2); ?是磁通量密度(单位:特斯拉,T),也称磁感强度; ?是电场强度(单位:伏特/米,V/m); ?是磁场强度(单位:安/米,A/m); ?ρ是自由电荷体密度(单位:库伦/立方米,C/m3); ?是自由电流面密度(单位:安/平方米,A/m2);

?是真空介电常数; ?μ0是真空磁导率; ?是介质的极化强度; ?是介质的介电常数; ?是介质的相对介电常数; ?是介质的磁化强度; ?μ是介质的磁导率; ?μr是介质的相对磁导率。 三.麦克斯韦方程组的含义 第一个方程表示电场是有源的。(单位电荷就是它的源) 第二个方程表示变化的磁场可以产生电场。(这个电场是有旋的) 第三个方程表示磁场是无源的。(磁单极子不存在,或者说到现在都没发现) 第四个方程表示变化的电场可以产生磁场。(这个磁场是有旋的) 2009-12-115:25上传 提起电磁波,我们脑海里立刻会浮现出众多科学家的身影,库仑,安培,法拉第,赫姆赫兹,但是,缔造这个帝国大厦的三个代表性人物绝对是麦克斯韦(Maxwell),赫兹(Hertz)和马可尼。其中,麦克斯韦奠定了电磁场的理论基础,人们把他称为电磁波之父。麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,对前人和他自己的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来,经后人整理和改写,成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组(Maxwell's equations)。

洛阳理工学院单片机期末考试题(十套)

洛阳理工学院 2011/2012 学年第二学期单片机原理与应用期末考试试题卷(B) 适用班级:B100501/02/03/04/05/06/07/08 考试日期时间:120分钟 一、选择题(每小题2分,共20分) 1.片内RAM的20H~2FH为位寻址区,所包含的位地址是( B )。 A、00H~20H B、00H~7FH C、20H~2FH D、00H~FFH 2.串行口中断入口地址是( D ) A.000BH B.0013H C.1000H D.0023H 3.访问外部存贮器或其它接口芯片时,作数据线和低8位地址线的是( A )。 A.P0口 B.P1口 C.P2口 D.P0口和 P2口 4.80C51单片机的复位信号是( C )有效。 A、脉冲 B、低电平 C、高电平 D、下降沿 5.单片机80C51的XTAL1和XTAL2引脚是( D )引脚。 A.外接定时器 B.外接串行口 C.外接中断 D.外接晶振 6.定时器T0的溢出标志为TF0,采用查询方式,若查询到有溢出时,该标志( A ) A.由软件清零 B.由硬件自动清零 C.随机状态 D.AB都可以 7.在五个中断源中,可通过软件设置各中断源中断级别的高或低,但在同一级别中,按硬件排 队的优先级别最高的是( C )中断。 A.定时器T0 B.定时器T1 C.外部中断INT0 D.外部中断INT1 E.串行口 8.定时器/计数器计数时是对( A )进行计数。 A.机器周期 B.低电平 C.外部脉冲 D.高电平 9.DAC0832是一片常用的D/A转换芯片,它的分辨率位数是() A.8 B.10 C.12 D.14 10. 定时器/计数器工作方式1是(D )。 A、8位计数器结构 B、2个8位计数器结构 C、13位计数结构 D、16位计数结构 二、填空题(每空1分,共20分) 1.当扩展外部存储器或I/O口时,P2口用作。 2.运算器是由算术逻辑部件ALU 、累加器A 和寄存器B 等几部分组 成,用来执行各种算术运算和逻辑运算。 3.AT89C51单片机内部RAM区有 4 个工作寄存器区。 4.在单片机的RESET端出现 2个周期以上的高电平,便可以可靠复位,复位后的程 序指针PC指向 0000H 地址。 5.对中断进行查询时,查询的中断标志位共有、、、、和六 个中断标志位。 INT入口地址为。 6.外部中断0 7.如果80C51单片机的引脚EA接地,说明单片机访问的存储器是:外部程序存储器。 8.定时器/计数器的工作方式3是指将 T0 拆成两个独立的8位计数器。而另一个定时器 /计数器此时只可作为定时器使用。

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