磁场A
Comsol经典实例018：亥姆霍兹线圈中的磁场
在 COMSOL Multiphysics 5.5 版本中创建Comsol经典实例018：亥姆霍兹线圈中的磁场亥姆霍兹线圈是相互平行的一对相同的圆形线圈，它们之间相隔一个半径并进行缠绕，从而使电流沿相同的方向流过这两个线圈。
这种绕组在两个线圈之间产生均匀磁场，其主分量与这两个线圈的轴平行。
亥姆霍兹线圈的应用范围包括消除地球磁场，产生磁场用于实验以及需要这种磁场的各种应用。
亥姆霍兹磁场的产生可以是静态的时变直流或交流磁场，具体取决于应用领域。
一、案例简介亥姆霍兹线圈是一对大小相同、相距一个半径长度的圆形平行线圈，两个线圈内的电流方向相同，如图1所示。
这种绕组在两个线圈之间产生均匀磁场，其主分量与两个线圈的轴平行。
均匀磁场是平行于线圈轴的两个场分量之和与垂直于同一轴的分量之差的结果。
此装置的目的是便于科研人员和工程技术人员执行需要已知环境磁场的实验和测试。
产生的亥姆霍兹场可以是静态、时变直流或交流，具体取决于应用。
具体应用包括为某些实验消除地球磁场；产生磁场以确定电子设备对磁场的磁屏蔽效果或磁化率；校准磁力计和导航设备以及生物磁学研究。
二、模型定义该 App 通过“三维磁场”接口构建。
模型的几何结构如图 2 所示。
图 1亥姆霍兹线圈图 2 模型几何结构三、域方程假设为静态电流和磁场，磁矢势A 必须满足以下方程：其中：μ是磁导率，J e 表示外加电流密度。
磁场H 、磁通密度B 和电势之间的关系由下式给出:该模型使用真空磁导率，即μ=4π×10-7 H/m 。
使用线圈的均质模型计算外部电流密度，每个线圈由10 匝导线组成，并由0.25 mA 的电流激励。
指定两个线圈的电流平行。
四、结果与讨论图3显示了线圈之间的磁通密度。
在线圈之间的区域中，磁通量相对均匀，这种均匀性是亥姆霍兹线圈的主要属性，通常也是我们所需要的特征。
图 3 切面图显示了磁通密度。
箭头表示磁场 (H) 强度和方向五、建模操作Step01：: 在新建窗口中，单击模型向导。
论太阳测量师APP在磁罗经校正中的运用
论太阳测量师APP在磁罗经校正中的运用作者：***来源：《航海》2024年第02期摘要：阐明传统太阳方位表计算真方位在效率和易用性的不足，联系自身实际校正工作，提出了磁罗经校正时运用太阳测量师（Sun Surveyor）APP手机软件和对太阳测量师这款软件准确进行校核的注意事项。
关键词：太阳测量师；太阳真方位；磁差；太阳磁方位随着现代电子信息技术的迅猛发展，各种先进的航海仪器不断涌现，其中许多航海仪器都可以获取船舶的指向信息。
但由于磁罗经这种传统的导航仪器不仅结构简单、性能可靠，具有不依赖外界条件，仅借助于地磁场就可以独立的工作的特性，目前仍被国际公约明确规定为船舶必备的船舶导航仪器之一。
[3-5]目前，随着信息技术等高新技术在航海领域的广泛应用，船舶正朝着信息化、智能化和自动化方向发展，同时对船舶用电环境、设备稳定性以及故障排查和备件供应也提出了更高要求。
船舶失电、导航设备故障等意外情况，具有很大的安全隐患，甚至可能造成重大责任事故。
在此情况下，包括磁罗经在内的传统物理性助航设备，以其系统的相对独立性和稳定性，为航海提供最基本的安全保障。
[6]磁罗经技术作为航海技术必不可少的一个组成部分，它的进一步完善，必将促进航海技术更加迅速的发展。
而利用太阳方位测定磁罗经自差只要海面有足够船舶旋回的区域即可，不受磁罗经校正场等其他条件的限制，是目前世界各国测定磁罗经自差普遍使用的一种方法。
传统的做法是，我们首先在海图上查得校正自差海域的经纬度和磁差，再由校正自差当天的年、月、日在太阳方位表上查出太阳当天的赤纬和时差，由赤纬、纬度和视时3个引数在太阳方位表中查得每隔4 min的太阳真方位，将太阳真方位减去当地磁差后，得到太阳磁方位，将其与由磁罗经测得的太阳罗方位相比较，即可求得磁罗经自差。
目前也有个别编制设计好EXCEL表输入经纬度和磁差、赤纬、时差等信息后计算的太阳磁方位的。
而实际在磁罗经校正中时间地点都在变，同时要提前计算太阳方位，个别校正磁罗经时可能当天通知当天就去校正，留给计算时间太少，在校正效率和易用性中存在明显不足。
561的数字磁场
561的数字磁场数字磁场是指数字对人们生活的影响和变革，其中561这个数字代表着一种特定的力量和能量。
在现代社会中，数字已经成为人们生活中不可或缺的一部分，数字磁场也在悄然地改变着我们的生活方式、思维方式和社会结构。
数字磁场在经济领域产生了深远的影响。
随着互联网和移动通信的快速发展，数字经济已经成为世界经济增长的新引擎。
通过数字化技术的应用，企业可以实现生产流程的自动化，提高效率，降低成本。
数字支付也成为人们日常生活中的常态，电子商务的兴起使得线上交易变得更加便捷，消费者可以随时随地购买所需的商品和服务。
数字货币的兴起更是颠覆了传统的金融体系，为全球经济提供了新的可能性。
数字磁场对社交与交流方式产生了巨大影响。
社交媒体的兴起使得人们可以方便地分享自己的生活、思想和感受。
传统的面对面交流逐渐被网络社交取代，人们可以通过即时通讯工具与身处不同地点的朋友、家人和同事保持联系。
数字化的交流方式也带来了信息爆炸的问题，人们需要学会过滤和筛选信息，提高信息获取和处理的效率。
数字磁场对教育和学习方式产生了深远的影响。
互联网的普及使得人们可以随时随地获取各种知识和学习资源，网络教育逐渐成为人们提升自身能力的重要途径。
在线学习平台和教育App的出现使得教育资源得到了更广泛的共享，打破了传统教育的地域限制。
数字技术的应用也使得教学过程更加生动和互动，学生可以通过多媒体和虚拟实验等方式更好地理解和掌握知识。
数字磁场还对医疗行业产生了积极的影响。
通过数字化技术的应用，医疗机构可以实现电子病历和医疗信息的共享，提高医疗服务的质量和效率。
远程医疗的发展使得患者可以通过网络咨询专家，不再受地域的限制，提高了医疗资源的分配效率。
数字磁场还促进了医疗科技的创新，比如数字化影像技术、远程手术等，为医疗行业的发展带来了更多可能性。
然而，数字磁场也带来了一些问题和挑战。
数字安全问题成为了一个全球性的难题，黑客攻击和个人信息泄露等事件频频发生。
磁场中激光牵引热解石墨的理论与实验研究
磁场中激光牵引热解石墨的理论与实验研究李琛;闫江;訾昌葛;黄映洲;吴小志【摘要】利用钕铁硼永磁体搭建了悬浮平台,抗磁性物质热解石墨片做悬浮物,在光热效应下,研究了激光牵引磁悬浮热解石墨的运动机制.从悬浮物受力公式出发,将其分为磁场与热场2部分影响,结合M atlab给出理论公式与实验方案,通过实验验证了理论的自洽性.使用COMSOL进行数值模拟,给出定位情况下的受力情况、磁场分布以及热场分布等.使用COMSOL建立了相关APP,可以得到磁铁序列的磁场分布、势场分布、热解石墨片的热场分布及其在磁场中任意位置的受力.【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2018(038)010【总页数】7页(P7-12,16)【关键词】热解石墨;激光牵引;磁场;热场;APP【作者】李琛;闫江;訾昌葛;黄映洲;吴小志【作者单位】重庆大学物理学院 ,重庆401331;重庆大学物理学院 ,重庆401331;重庆大学物理学院 ,重庆401331;重庆大学物理学院 ,重庆401331;重庆大学物理学院 ,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】O482.521热解石墨具有良好的抗磁性，能够悬浮在磁场中且其磁化率随温度线性变化. 因此，可以通过激光照射热解石墨的局部区域而导致石墨移动. 2013年日本青山学院大学首次实现用激光操纵磁悬浮石墨烯[1]. 具有负磁化率的抗磁性材料在磁场中受到排斥力，所以它们可以在磁场中被悬浮起来. 绝大部分材料仅在极低温条件下才会具有较强的抗磁性，相较于严苛的条件，一些最强的抗磁性材料，如热解石墨和铋，可以在室温下稳定悬浮在钕铁硼永磁体上，由于悬浮物与其他物体间不存在任何接触，所以可以通过很小的力进行控制，这在运输、驱动以及发展新能源等方面具有很大的研究价值.本文中所描述的光学移动控制系统的建立仅基于钕铁硼永磁体、热解石墨片以及光源，由此所构建出的系统可以将光能直接转化为动能并且成本比较低，综合性价比很高. 通过安培分子电流假说、镜像法求解磁悬浮平台的磁场分布，通过数值模拟给出热场的分布，并且通过实验给出单个小磁体的磁场分布以及热解石墨片磁化率随温度的变化，基于此给出热解石墨片在磁场中的受力，用清晰完整的理论描述了激光牵引过程.1 设计原理恩绍定理[2]指出点粒子集不能被稳定维持在仅由电荷的静电相互作用构成的稳定静止的力学平衡结构. 由于恩绍定理的限制，很难使用永磁体或者简易的电磁铁实现悬浮，但可以实现抗磁性材料在磁场中的悬浮. 抗磁性材料在有外加磁场情况下的势能可以表示为[3-4](1)其中,m为悬浮物的质量，g为重力加速度，μ0为真空磁导率，V为悬浮物体积，χ为磁化率，B为磁感应强度，z为悬浮高度. 稳定平衡条件为(2)由式(2)第二式也可以得到材料的磁化率为负，属于抗磁性材料. 由第一式可以得到材料在磁场中的受力为[5]Fx=(3)Fy=(4)Fz=(5)用H替换B，将悬浮平台与抗磁性材料共同激发的磁场B替换成由悬浮平台激发的磁场与抗磁性材料激发的磁场2部分，其中激光加热引起的热分布影响抗磁性材料激发的磁场.实验中使用的悬浮平台是由众多方形小磁铁排列而成，其排列方式如下：1)小磁铁内部磁感应线垂直于纸面；2)任意一块小磁铁和与其相邻的小磁铁磁极相反.为了求解整个悬浮平台所激发的稳定磁场，首先计算单个小磁铁所激发的磁场，再将矢量场叠加，单个小磁铁激发的磁场为dH= -Γ(a-x,y,z)+Γ(x,a-y,z)+Γ(a-y,x,z)+Γ(y,a-x,z)+Ψ(y,a-x,z)-Ψ(a-x,a-y,z)-Ψ(x,a-y,z)-Ψ(a-y,x,z)-Ψ(y,x,z)-Ψ(a-x,y,z)-(6)其中辅助函数为Γ(γ1,γ2,γ3)=,(7)Ψ(ψ1,ψ2,ψ3 )=arctan .(8)此结果与等效电流法给出的结果是相同的.关于叠加矢量场：H=H(x,y,z)=∑dH.(9)对于热场，列出热传导方程：(10)其中，ρ为热解石墨片的密度，cp为等压热容，λ为导热系数，P为单位体积的加热效率.考虑到热辐射：(11)其中，σ为黑体辐射系数，ε为辐射率. 温度T分布在xoy平面上的数值解为T=T(x,y).(12)解得温度分布如图1所示.图1 温度分布结合磁化率随温度变化方程χ=βT+C,(13)其中β和C均为常量，可描述抗磁性材料激发的磁场：M=χH=[βT(x,y)+C]H.(14)2 实验方法2.1 磁化率的测量实验采用液体浸泡，以达到控制实验温度的目的，则式(13)应改为[6](15)其中ρ0为水的密度，B可从COMSOL的“体平均”得到.选用圆柱形强永磁体，将悬浮物(即圆形热解石墨片)悬浮在势阱中. 选用不同厚度(不同质量)的热解石墨片，令其悬浮位置尽可能地贴近永磁体的表面(永磁体内部是均匀磁场，越贴近永磁体磁场越均匀)，逐次改变水的温度并且利用非接触式红外测温仪测量其温度，将热解石墨片的悬浮位置记录并且用软件读出其悬浮高度，如图2所示.图2 验证磁化率随温度线性关系的装置示意图2.2 磁场的测量将小磁铁固定于坐标纸的合理位置，如使小磁铁内部磁感应线垂直于纸面，可以测量xoy平面内的磁场分布；如使小磁铁内部磁感应线平行于纸面，则可以测量zox或zoy平面内的磁场分布；在小磁铁下垫起不同高度的方状物质(磁化率几乎为零)，则可以实现对整个三维空间磁场强度测量. 将磁感应强度测量仪的探头对准x,y,z的某一方向，沿着坐标纸上某一直线滑动探头，同时记录位置与强度测量仪的显示数据.2.3 临界牵引实验a.搭建磁悬浮平台选用边长为3 mm的立方体磁铁，水平放置指南针，将小磁铁从南北方向水平靠近指南针，若小磁铁指向东西方向，则可确定小磁体南北极，若指南针上下翻转或者转向，则转动小磁铁. 确定小磁铁的N极和S极后，做出标记.将小磁铁按顺序排放，保证小磁铁内部磁感应线垂直于纸面，并且任一小磁铁与其相邻的小磁铁的内部磁化方向相反，搭建面积约10 cm×10 cm的悬浮平台.b.准备悬浮物本实验所选用的悬浮物是直径9 mm的热解石墨片，原装的热解石墨片型号与规格不同，只需砂纸打磨即可.c.调整牵引图3 激光牵引平台将磁悬浮平台(如图3所示)放置在水平桌面上，将悬浮物悬浮在尽可能靠近平台中心(磁场更加均匀)的位置. 打开激光器调整到合理高度，调整激光前的准焦旋钮，使照射处激光半径最小，此时加热效果最佳，温度场热分布梯度最大，移动激光照射位置，即可实现牵引.3 调试及结果分析3.1 实验数据分析3.1.1 磁化率测量数据分析实验测得悬浮高度与温度的数据，使用Matlab对所测数据点进行拟合得到如图4所示的线性关系，实验结果测得：β=6.40×10-4 K-1. 常温常压下，实验用热解石墨磁化率为-40.00[1]，则χ=6.40×10-4T-40.19.图4 悬浮高度与温度成线性关系3.1.2 磁场测量数据分析通过在2.2中所述的实验，将实验数据与理论曲线对比，得到如图5和图6所示. 图5 B-x实验数据与理论曲线对比图图6 B-y实验数据与理论曲线对比图3.1.3 临界牵引分析通过重复2.3实验，并由COMSOL模拟辅助，得临界牵引条件：激光功率为1.4 W,永磁体磁化强度为1.32×107 A/m,激光器距悬浮物高度为110.0 mm,永磁体相对磁导率为1.05,悬浮物半径为6.0 mm,环境温度为297.3 K,悬浮物厚度为38 mm,悬浮物密度为2.4×103 kg/m3, 热辐射率为0.87，常压热容为710 J/(kg·K),悬浮物导热系数为1 840 W/(m·K), 热解石墨相对磁导率为6.40×10-4 T-39.19.3.2 数值分析3.2.1 热场的数值分析拟合图7为热解石墨表面的热场分布图.图7 热解石墨表面温度分布3.2.2 磁化强度数值验证商家给出的烧结钕铁硼强力磁铁的剩磁为1.32×107 A/m,由前文可知求M的公式为(16)其中Φx= -Γ(a-x,a-y,z)-Γ(a-x,y,z)+Γ(x,a-y,z)+Γ(x,y,z),Φy= -Γ(a-y,a-x,z)-Γ(a-y,x,z)+Γ(y,a-x,z)+Γ(y,x,z),Φz= -Ψ(a-y,a-x,z)-Ψ(y,a-x,z)-Ψ(a-x,a-y,z)-Ψ(x,a-y,z)-Ψ(a-y,x,z)-Ψ(y,x,z)-Ψ(a-x,y,z)-Ψ(x,y,z),其中辅助函数为式(7)和式(8).最后结果如表1所示. 由表1得到表1 任意5处数值计算得到的M值x/mmy/mmz/mmH/(10-7 A·m-1)ΦiM/(107 A·m-1)1300.290 00.224 11.294 3-1036.50.020 00.014 51.380 4-136.50.200 00.155 31.288 1-416.5-0.130 0-0.097 31.336 4316.50.190 00.148 41.280 34 数值实验由于方程过于复杂，为了解出总体受力，需要依赖数学软件辅助运算. 为了简化研究过程，提高直观性，采用Matlab的派生软件COMSOL Multiphysics. 整个操作环境分为永磁体构成的悬浮平台、抗磁性材料构成的悬浮物以及包裹在周围的空气. 使用的2种物理场分别是“磁场，无电流(mfnc)”与“固体传热(ht)”，其间两物理场耦合采用“温度耦合(Tt)”. 研究该多物理场的稳态，其一是为了方便确认任意状态下的受力，其二是由于软件对稳态求解的优越性.4.1 磁场，无电流(mfnc)运行结果如图8.图8 磁场的COMSOL模拟4.2 固体传热(ht)使用漫射面实现热辐射，使用流体传热将四周空气引入热传导，使用温度来描述无限远处温度为实验室温度295 K. 在“定义”中设置“变量”引入悬浮物的相对磁导率与温度的关系.μr=1+(βT+C).(17)热场运算结果如图9所示.图9 热场的COMSOL模拟4.3 APP的构建为了方便运算，将COMSOL的结果结合到APP内，如图10所示.(a)(b)图10 APP窗口界面该APP可实现：a.方便改变几何、磁场、热场的参量；b.直观显示运行结果，如磁场强度、磁感应强度、温度、相对磁导率；c.直接得到最终受力结果.通过该APP，用户可以便捷地求出任意坐标位置下圆形悬浮物的受力情况. 根据有限元的思想，将该结果接入Matlab窗口，可以实现对悬浮物整个牵引全过程的模拟.5 实验现象补充说明5.1 牵移的原因是光热而非光压前期猜测热解石墨片被牵引的主要原因为激光的光压或光热.光压可以通过进行计算，其中R为材料的反射率，E为激光单位时间通过照射面积的能量，c为光速. 在实验模型中，光压在最理想的情况下量值仅10-8 N，在非平稳的势能场上，这个力可能不足以克服势阱壁对热解石墨片的阻力而使之被牵移.据此，进行了实验分析，在实验过程中将激光逆着热解石墨片预运动方向照射其预运动方向的前端，热解石墨片依然按照预运动方向移动(如图11所示)，即其实际运动方向与激光的光压水平分量相反. 因此结合理论分析和实验验证得出热解石墨片的运动不是光压，而是光热的牵引作用导致的.图11 牵引实验5.2 激光照射下，热解石墨片迅速达到热平衡且温差较小激光功率直接影响牵引的效果，在使用COMSOL进行热解石墨的温度模拟时，发现功率越高的激光能够使热解石墨片达到的最大温度越高，达到最大温度所用的时间越短，两端形成的温差越大，从而使牵引更加容易.容易看出，无论激光功率大小，其使热解石墨片两端达到恒定温差的时间都十分短暂，而且都在照射后1 s左右达到稳定. 在实验室中使用100 mW和1 W的激光对热解石墨片进行牵引，发现前者无法牵动热解石墨片，而后者效果十分显著. 使用非接触式激光测温计(测温计识别光波频率与牵引所用激光频率相差甚远，不会被其干扰)测量激光加热时的热解石墨片温度分布，发现加热点与边缘的温差在1 ℃左右.5.3 热解石墨片的旋转实验及简要分析除了牵引实验外，使用同心N和S极交替排布的圆柱磁铁悬浮热解石墨片，如图12所示.图12 激光照射旋转实验装置示意图激光照射热解石墨片中央，热解石墨片无明显现象；激光照射边缘时，热解石墨片发生了旋转；激光再次照射热解石墨片中间，热解石墨片停止旋转；激光照射热解石墨片另一边，热解石墨片再次旋转而且旋转方向与前相反. 激光照射旋转实验现象示意图如图13所示，箭头表示旋转方向，紫色点表示激光照射位置.对此现象分析：悬浮后的热解石墨盘在光照射后立即向照射部位移动，此时，热解石墨片受到来自磁势壁的排斥力，理想情况下，排斥力与运动方向相反. 然而，由于由钕铁硼磁体产生的磁场的不均匀性，实际的排斥力可能会稍偏离重心线.因此，产生朝向热解石墨片的切线的力而使热解石墨片发生旋转.图13 激光照射旋转实验现象示意图6 结束语在光热效应下，实现了激光牵引. 用永磁体搭建悬浮平台，抗磁性物质做悬浮物. 从悬浮物受力公式出发，将其分为磁场与热场2部分影响，分别对2个场进行分析，结合Matlab给出理论公式与方案，通过实验验证了理论的自洽性. 使用COMSOL进行数值模拟，给出定位情况下的受力情况、磁场分布以及热场分布等. 建立了相关APP，使悬浮物在平台上各点的情况都可以计算得到，从而让牵引过程更加精确和直观.【相关文献】[1] Kobayashi M, Abe J. Optical motion control of maglev graphite [J]. Journal of the American Chemical Society, 2012,134(51):20593-6.[2] Earnshaw S. On the nature of the molecular forces which regulate the constitution of the luminiferous ether [J]. Transactions of the Cambridge Philosophical Society, 1842,7:97-112.[3] Simon M D, Heflinger LO, Geim A K. Diamagnetically stabilized magnet levitation [J]. American Journal of Physics, 2001,69(6):702-713.[4] Simon M D, Geim A K. Diamagnetic levitation: flying frogs and floating magnets [J]. Journal of Applied Physics, 2000,87(9):6200-6204.[5] 李世鹏,张卫平,陈文元,等. 抗磁悬浮的原理、特点和应用[J]. 磁性材料及器件,2011,42(1):1-6，44.[6] 刘畅,张锐,王胤灏,等. 抗磁性物质磁悬浮可行性分析及实现[J]. 大学物理,2009,28(12):48-49.。
Infolytica电磁分析软件
INFOLYTICA公司概况INFOLYTICA公司 ( ) 于1978年由Peter Silvester博士, Ernest M. Freeman博士, David A. Lowther博士（现任总裁）创立，是世界上第一个商业电磁场分析软件公司，总部设在加拿大的蒙特利尔市。
海基科技是INFOLYTICA软件在中国的独家代理商。
INFOLYTICA软件是全球低频电磁分析的首选软件，不断为航空、航天、汽车、耐用电器、电力、医疗设备、电子产品等行业以及科研教育等领域提供复杂的磁场、电场、热场问题解决方案。
INFOLYTICA软件的强大功能包括：1）INFOLYTICA的2D/3D多运动部件多自由度瞬态运动求解器是市场上唯一支持六自由度的电磁求解器，可以求解磁悬浮电机、球形电机、多转子电机等问题。
2）INFOLYTICA的2D/3D瞬态电场求解器也是市场上唯一的瞬态电场求解器，可以求解HVDC极性反转、交直流混合电压等瞬态电场问题。
3）INFOLYTICA的电磁和热耦合仿真、混合维数电磁和热耦合能力、全自动优化设计、基于ActiveX的脚本编程、局部单元细化技术和求解过程中的单元自适应剖分技术等数十项独特功能，给用户的复杂电磁场分析带来极大便利。
INFOLYTICA的主要客户包含GE（USA，China），NTT，HP，ABB，Weidmann，Toshiba，Sony，Panasonic，Inductotherm，Northrop Grumman，GM，Samsung，Harman Motive，Seagate Technology，TECO-Westinghouse（USA，China），NASA，MIT，MCGILL，ASM，沈变，保变，西变，西安高压电器研究所等一千多家国际知名的公司、大学以及研究机构。
成功案例：世界著名的WEIDMANN公司使用INFOLYTICA的全部软件产品，来仿真绕组、绝缘系统乃至整个变压器的电场、磁场和温度场问题。
LKMT-E3S智能识别无线旋转磁场探伤仪应用
LKMT-E3S智能识别无线旋转磁场探伤仪应用LKMT-E3S智能识别无线旋转磁场探伤仪应用一、功能特点：1、一体式旋转磁场探伤仪，专为便携式设计，无需外接220V电源，交叉磁轭与探伤仪电源对接一体后即可产生旋转磁场，配有两组快捷拆换电源，一用一备续航时间更长；2、探头与电源为一体式设计，之间无连接线，使用更加方便、可靠，再无断线问题；3、探伤仪电源上带有OLED显示屏能够显示电池剩余电量和当前电压，随时掌握剩余电量确保工作时间；4、磁粉探伤仪OLED显示屏上可通过选择键和设置键可实现紫光和白光功能的切换；点按磁化和连续磁化的切换，更加的人性化和方便化；5、可视化检测；磁轭有摄像头可连接手机，可实时查看、拍照、录像，通过手机APP，可将相关检测图片存储到客户端，便于记录及管理；6、的磁痕缺陷辅助识别功能，可实时的将正在检测的工件图像上传到客户端APP，客户端APP根据检测到的图像与数据库进行对比分析，如果发现缺陷，客户端APP会发出语音报警并在图像中自动标记出缺陷位置；7、手机端APP打开后可自动连接探伤仪的摄像头进行图像采集。
若连接出现异常，可通过探伤仪本身的复位按键进行调试；自动待机、关机功能，安全省电；8、可拆换探伤仪电源，连接可靠。
快捷拆装， 5秒更换；9、探伤仪电源及探头均采用人性化设计：仪器符合人体力学设计，手感舒适，可减轻检验人员的疲劳，探头上可佩戴腕带，防止掉落；10、双电双充。
标配2组探伤仪电源、2个充电器，可以一用一充，还可以2块探伤仪电源同时充电；11、空载自动识别及软件控制保护,电流自动调整，防止仪器过载损坏。
具有恒磁功能，另外电量不足提升力下降时自动断电，保证探伤灵敏度；12、采用超薄高导磁铁心、一体化线圈，磁密度大、磁化效率高、重量轻、发热小、寿命长、可以连续工作；13、进口高能量锂电池，配有过流保护装置，工作安全，寿命保证。
二、技术参数：1、灵敏度：A1型标准试片15/100刻槽显示清晰，符合国家标准；2、提升力：≥118N（12kg），符合国家标准；3、摄像头像素：500万像素；4、探头极距：100×100mm，磁极与试件表面间隙≤0.5mm；5、照明灯：白光灯照度≥2000Lux；黑光灯辐照度≥7000μw/c㎡；6、电池电压：14.8V7、电池容量：至少6000mAh；8、工作时间：至少8小时；9、工作暂载率：；10、整机体积：≤200×143×196mm；11、整机重量：≤3.6kg（含电源）。
《电磁场分析软件》(Ansoft Maxwell 2D3D V10)
《电磁场分析软件》（Ansoft Maxwell 2D/3D V10）Ansoft, Maxwell, 电磁分析中文名称：电磁场分析软件英文名称：Ansoft Maxwell 2D/3D别名：Ansoft Maxwell EM版本：V10发行时间：2003年制作发行：ANSOFT地区：美国语言：英语[免责声明]：该下载内容仅限于个人测试学习之用，不得用于商业用途，并且请在下载后24小时内删除。
软件版权归原作者及Ansoft公司所有，如果你喜欢，请购买正版。
简介：MAXWELL 2D：工业应用中的电磁元件，如传感器，调节器，电动机，变压器，以及其他工业控制系统比以往任何时候都使用得更加广泛。
由于设计者对性能与体积设计封装的希望，因而先进而便于使用的数字场仿真技术的需求也显著的增长。
在工程人员所关心的实用性及数字化功能方面，Maxwell 的产品遥遥领先其他的一流公司。
Maxwell 2D 包括交流/ 直流磁场、静电场以及瞬态电磁场、温度场分析，参数化分极；以及优化功能。
此外，Maxwel2D 还可产生高精度的等效电路模型以供Ansoft的SIMPLORER模块和其它电路分析工具调用。
MAXWELL 3D：向导式的用户界面、精度驱动的自适应剖分技术和强大的后处理器时的Maxwell 3D成为业界最佳的高性能三维电磁设计软件。
可以分析涡流、位移电流、集肤效应和邻近效应具有不可忽视作用的系统，得到电机、母线、变压器、线圈等电磁部件的整体特性。
功率损耗、线圈损耗、某一频率下的阻抗（R和L）、力、转矩、电感、储能等参数可以自动计算。
同时也可以给出整个相位的磁力线、B和H分布图、能量密度、温度分布等图形结果。
分46个压缩包，解压后为90.5MBAnsoft.Maxwell.EM.V10.part01.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part02.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part03.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part04.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part05.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part06.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part07.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part08.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part09.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part10.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part11.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part12.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part13.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part14.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part15.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part16.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part17.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part18.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part19.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part20.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part21.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part22.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part23.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part24.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part25.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part26.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part27.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part28.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part29.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part30.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part31.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part32.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part33.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part34.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part35.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part36.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part37.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part38.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part39.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part40.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part41.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part42.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part43.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part44.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part45.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part46.rar (1.33 MB)。
项目5 重力感应及光感应APP
一、手机中常用的传感器在Android2.3 gingerbread系统中，google提供了11种传感器供应用层使用，具体如下：（Sensor类）#define SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度#define SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD 2 //磁力#define SENSOR_TYPE_ORIENTATION 3 //方向#define SENSOR_TYPE_GYROSCOPE 4 //陀螺仪#define SENSOR_TYPE_LIGHT 5 //光线感应#define SENSOR_TYPE_PRESSURE 6 //压力#define SENSOR_TYPE_TEMPERATURE 7 //温度#define SENSOR_TYPE_PROXIMITY 8 //接近#define SENSOR_TYPE_GRAVITY 9 //重力#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION 10//线性加速度#define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋转矢量1-1加速度传感器加速度传感器又叫G-sensor，返回x、y、z三轴的加速度数值。
该数值包含地心引力的影响，单位是m/s^2。
将手机平放在桌面上，x轴默认为0，y轴默认0，z轴默认9.81。
将手机朝下放在桌面上，z轴为-9.81。
将手机向左倾斜，x轴为正值。
将手机向右倾斜，x轴为负值。
将手机向上倾斜，y轴为负值。
将手机向下倾斜，y轴为正值。
加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品，市场上的加速度传感器种类很多。
手机中常用的加速度传感器有BOSCH（博世）的BMA系列，AMK的897X系列，ST的LIS3X 系列等。
这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围，采用I2C或SPI接口和MCU相连，数据精度小于16bit。
手机指南针怎么校准一下啊
手机指南针的校准方法引言手机指南针是一种常用的应用程序，可以在手机上模拟传统的磁力指南针，帮助用户在户外定位和导航。
然而，由于手机与外部磁场的干扰或者软件问题，手机指南针有时候可能出现不准确的情况。
本文将介绍一些常用的手机指南针校准方法，帮助用户解决指南针不准确的问题。
方法一：利用磁场校准功能大多数手机指南针应用程序都有内置的磁场校准功能，通过调用手机的磁力传感器，帮助用户校准指南针。
下面是具体的操作步骤：1.打开手机指南针应用程序。
2.寻找菜单中的“校准”选项，一般可以在设置或者工具菜单中找到。
3.进入校准界面后，会出现一些指示图标，如箭头或者圆圈。
根据指示图标上的提示，将手机在空中做出一些特定的运动，如画圆或者摇晃手机。
4.继续按照指示图标上的提示进行操作，直到校准完成。
值得注意的是，不同的手机指南针应用程序的校准方法可能会有所不同，请按照具体应用程序的指示进行校准操作。
方法二：手动校准如果手机指南针的校准功能无法解决准确度问题，用户可以尝试手动校准的方法。
下面是具体的操作步骤：1.打开手机指南针应用程序。
2.找到一根没有磁性的物体，如木棍或者塑料管，将手机静置在物体上。
3.等待一段时间，让手机的指南针与物体保持平衡静止。
4.在此期间，避免手机受到外部磁场的干扰，如电视、电脑等。
5.当手机指南针保持稳定后，可以开始手动校准。
使用手指或者其他不带磁性的工具，轻轻旋转手机，让指南针的指针指向真北方向。
6.继续细微调整手机的姿态，直到指南针稳定并指向真北方向。
7.校准完成后，保存设置并退出应用程序。
手动校准是一种较为精细和耗时的方法，但通常可以帮助用户获得更准确的指南针。
方法三：重启手机有时候，手机指南针的不准确问题可能是由于软件或者系统错误引起的。
在这种情况下，重启手机可能会解决问题。
下面是具体的操作步骤：1.按住手机的电源按钮，直到出现关机选项。
2.选择关机选项，并等待手机完全关闭。
3.再次按住电源按钮，开机手机。
分析软件在力矩器磁场分析中的应用
维普资讯
雾 誊
分 析 软 件 在 力 矩 器 磁 场 分 析 中 的 应 用
刘晓 东 丁霞萍 赵 丙权 ， ，
（ ．天津 航海仪器研 究所 ， １ 天津 ３０ ３ ；．江苏丹 阳劳动 局 ， ０ １ １２ 江苏丹 阳 ２ ２０ ） １３ ０
Ａｐｐ ｉ ａ ｏｎ ｏ ａ ｙ ｉ ｆｗａ ｅ ｉ ｌｃ ｔ ｆ Ａｎ ｌ ｓｓ Ｓｏ ｔ ｒ ｎ Ｔｏｒ ｉ ｑｕｅ ａ ｎｅ ｃ Ｆｉｌ ａ ｙ ｉ ｒ Ｍ ｇ ｔ ｅ ｄ Ａｎ ｌ ｓｓ ｉ
求解技术能够在强非 线性 的情况 下快速 收敛 ， 准确求 解
电磁 场 。
１引 言
挠 性陀螺 仪是 目前 广泛使 用的惯性 元件 ， 当挠 性陀 螺仪应用 于捷联式系统时 ， 其力 矩器是一个关 键元件 ， 它
既决 定 了挠 性 陀 螺 仪 的 测 试 范 围 ， 决 定 了 它 的测 试 精 又
２磁 场 分 析 软 件 简 介
Ａ ＳＦ Ｎ Ｏ Ｔ是 以 电磁 场 技 术 为 核 心 的 电子 设 计 自动 化
软件商 。Ｍ Ｅ为机 电系统解决方案。它可划分 为设计系 Ｄ 列、 分析系列 以及仿真 系列 。ＭＤ Ｅ包 含 了最先进 的电磁 仿真技术 ， 使得使用 者无须 专 门的有 限元知 识就能 对复
ＭＤ Ｅ分 析 软 件具 有 直 观 友 好 的 图 形 用 户 界 面 、 速 快
精确 的 自适应求解器 和功 能强 大的后 处理器 ， 能将 分析 计算结果 以图形的方式绘制成直观 的图解 。强大灵活 的 宏命令能够方便地对 模型进 行修 改 ， 参数分 析功 能使 其 用户在仿真时确定设计 约束条件 。
漏磁场进行实际测试 ， 在测 试 的 基 础 上 改 进 设 计 ， 其 能 使
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2004－2005学年度上学期
高中学生学科素质训练
高二物理同步测试（7）—磁场A 组
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共32分）
一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4
分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分） 1．下列有关说法正确的是 （ ）
A ．安培假说中的分子电流是不存在的
B ．通电直导线周围的磁场是内部分子电流产生的
C ．软铁棒在磁场中被磁化是因为在外磁场作用下，软铁棒中分子电流取向变得大致相同
D ．软铁棒在磁场中被磁化是因为棒中分子电流消失
2．如图7-1所示，为两个同心圆环，当一有限匀强磁场垂直穿过A 环
面时，A 环面磁通量为φ1，此时B 环磁通量为φ2，若将其间匀强 磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A 环面，此时A 环面磁通量我φ3， B 环面磁通量为φ4，有关磁通量的大小说法正确的是 （ ） A ．φ1<φ2 B ．φ1=φ2 C ．φ
3
>φ4
D ．φ3<φ4
3．关于磁感应强度的单位T ，下列说法正确的有
（ ）
A ．1T = 1Wb/m 2
B ．1T = 1Wb·m
C ．1T = 1N·s/C·m
D ．1T = 1N/A·m
4．如图7-2所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a 、b 、c 、
d 四个小磁针的运动情况是（ ） A ．a 、b 、d 不动，c 的N 极朝纸外。
B ．a 、b 、d 的N 极朝纸内，c 的N 极朝纸外。
C ．d 不动， c 的N 极朝纸外。
a 、b 的N 极朝纸内
D ．a 、b 、d 的N 极朝纸外，c 的N 极朝纸内。
图
7-1
图
7-2
5．有一小段通电导线，长为10cm ，电流强度为5mA ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力
为0.1N ，则该点的磁感应强度B 一定是 （ ）
A ．
B = 2T
B ．B ≤2T
C ．B ≥2T
D ．以上情况均有可能。
6．如图7-3所示装置中，劲度系数较小的金属弹簧下端恰好侵入水银中，电源的电动势足够
大，当闭合开关S 后，弹簧将 （ ） A ．保持静止 B ．收缩 C ．变长 D ．不断上下振动。
7．如图7-4所示，水平导线中通有稳恒电流I ，导线正下方的电子e 的初速度方向与电流方
向相同，其后电子将 （ ） A ．沿路径a 运动，轨迹是圆。
B ．沿路径a 运动，曲率半径变小。
C ．沿路径a 运动，曲率半径变大。
D ．沿路径b 运动，曲率半径变小。
8．如图7-5所示，匀强磁场和匀强电场相互垂直，一电子以某以速度飞入
其中后。
做匀速直线运动，其速度方向应该为 （ ） A ．垂直纸面向里 B ．与电场线平行 C ．与磁感线平行 D ．垂直纸面向外
第Ⅱ卷（非选择题，共68分）
二、填空题（每题6分，共30分，请把答案填写在题中横线上）
9．中学课堂实验提到，让蒸馏水通过酸式滴定管慢慢下流如线状，把摩擦带电的玻璃棒靠
近水流，发现水流方向发生偏转。
问：如果把盛在玻璃容器中的蒸馏水置于强磁场的两极之间，蒸馏水的体积是增大、缩小还是保持不变？简述原因： 。
10．如图7-6所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab ，当通有自b 到a 的电流时受到向
右的安培力作用，则磁铁的上端是 极，如果磁铁上端是S 极，导体棒中的电流方向自a 到b ，导体棒受到的安培力方向向
11．三个速率不同的同种带电粒子，如图7-7所示沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场
上边缘射入，从下边缘飞出时，对入射方向的偏角分别为90°，60°，30°，它们在磁场中运动时间比为
图
7-3 图
7-4
图
7-5
图
7-6
图7-7
12．平行金属板MN ，平行于匀强磁场放置，如图7-8所示，一质量m 带电量q 的粒子，由
a 经半个周期到
b 垂直穿过板后运动到
c ，已知ab ∶bc =10∶9，设粒子每次穿过金属板时阻力不变，则该粒子共能穿过MN 次。
穿板前后在磁场中运动的周期 （填如何变）
13．半径为R 的四分之一光滑圆弧的绝缘轨道，如图7-9所示。
O 为圆心，OA 为水平半径，
一质量为m ，电量为q 的带正电小球，从A 点由静止滑下，经过最低点B 时对轨道的压力为零，则该区域内匀强磁场的磁感应强度为 方向为
三、计算题（本题共3小题，共38，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，
只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
14．在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。
已知电场强度和磁场强度的方向是
相同的，电场强度的大小E = 0.15T 。
今有一个带负电的质点以v = 20m/s 的速度在此区域内沿垂直于场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量与质量之比q/m 以及磁场的所有可能方向（角度可用反三角函数表示）。
图
7-8
图7-9
15．在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度I ，长度L ，质量m 的导体棒a （电流方向
向里），如图7-10所示，棒与斜面间动摩擦因数μ<tan θ，欲使导体棒静止在斜面上，应加匀强磁场磁感应强度B 的最小值是多少？如果使导体棒a 静止在斜面上且对斜面无压力，所加匀强磁场磁感应强度又如何？
16．如图所示，半径为r 的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。
现有一带电离子（不计重力）从A 以速度v 沿圆形区域的直径射入磁场，已知离子从C 点射出磁场的方向间的夹角为60º （1）该离子带何种电荷；
（2）求该离子的电荷量与质量之比q/m
图
7-10
参考答案
1．C 提示：安培假说是为了解释磁极周围存在的磁场的来源而提出的，假说中的分子电流是原子内部电子的运动形成的。
它解释铁棒被磁化的原因是在外磁场作用下，内部的分子电流取向变得相同所致。
正确答案是C 。
2．BC 3．B 4．B 5．C 提示：题意知：在电流与磁场不一定垂直的情况下安培力大小为0.1N ，可见若电流与磁场垂直时安培力大小BIL 必大于或等于0.1N ，所以BIL ≥0.1N ，B ≥0.1/5×10-3×10 = 2T ，选C 。
6．D 7．C 提示：由左手定则可判定电子沿路径 a 运动，半径变大的原因是磁场在逐渐减弱 8．D 9．体积变大。
由于水是极性分子置于强磁场中间时，受磁场作用，水分子在一定程度上被迫做定向排列，导致部分水分子之间互相以同一电（磁）极相近，产生斥力，体积因而增大。
10． N 极；右 11．3∶2∶1 12．5次 不变 13．gR
q m g
23 垂直纸面向外
14．解析：由题意可知质点受的重力，电场力和洛伦兹力的合力必为零。
由此推知三力在同一竖直平面内，
如图7-12所示由平衡条件得 θθqvBcon qE =sin
mg qvB qE =+θθsin cos
解得2
2
)(E
vB g m
q +=
代入数据得：q/m = 1.96C/kg ，
75.0/tan ==E vB θ，所以75.0arctan =θ，
即磁场是沿与重力方向成75.0arctan =θ
，且斜向向下的一切方向。
15．解析：导体棒静止于斜面，所加磁场的B 值最小时，
θθμsin cos min mg mg IL B =+ 得：IL mg B /)cos (sin min θμθ-=
棒静止于斜面无压力时，BIL = mg ，得B = mg/IL ，方向水平向左。
16．解析：（1）根据磁场方向和离子的受力方向，由左手定则可知：离子带负电。
（2）如图，离子在磁场中运动轨迹为一段圆弧，圆心为O ´，所对应圆心角为60º。
R m v qvB 2=
①，R r tg =2θ②，联立①、②解得：Br
v m q 33=③
图
7-12。