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第一章PdBW=10lgP、 UdBV=20lgU、IdBA=20lgI第二章 2、电磁干扰的三要素是什么？答：骚扰源、耦合通道、敏感单元3、常见的电磁骚扰源有哪些？如何分类？答：（1）从来源分：自然骚扰和人为骚扰（2）从骚扰属性分：功能性骚扰和非功能性骚扰（3）从耦合方式分：传导骚扰和辐射骚扰（4）从频谱宽度分：宽频骚扰和窄频骚扰（5）从频率范围分：甚低频骚扰、工频与音频骚扰、载频骚扰、射频及视频骚扰、微波骚扰6、电磁骚扰的传播主要有哪些途径？答：传导耦合、磁场耦合、电场耦合、辐射耦合7、为什么要对电流返回路径格外重视？答：（1）任何电流都要返回其源，对于高频电流，如果我们能给他提供一个通路，他就可能（主要）沿着这条通路走，如果不提供这种通路，他就会自己找到通路（不在控制之中）。
（2）电流总是沿着最小阻抗路线走12、影响磁场耦合的通路有哪些？如何减小其影响？答：（1）-jwBscosθ、被干扰电路中的源阻抗和负载阻抗、正弦磁通密度、角频率、闭合回路面积、磁通密度与回路面的夹角（2）降低骚扰电流的频率、减小回路之间的互感、减小被干扰回路的负载阻抗13、影响电场耦合的因素有哪些？如何减小其影响？答：（1）骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路、耦合电容、被干扰回路的源阻抗和负载阻抗。
（2）减小骚扰电压、降低骚扰电压频率、减小被干扰回路中源阻抗和负载阻抗的并联、减小电路之间的耦合电容，可适当增大电路间距离、采取屏蔽措施。
第三章屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽、编织带屏蔽。
1、静电屏蔽的原理是什么？答：导体置于静电场中并到达静电平衡后，该导体是一个等位体，内部电场为零，导体内部没有静电荷，电荷只能分布在导体表面。
若该导体内部有空腔，空腔中也没有电场，空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。
如将带电体置于空腔导体内部，会在空腔导体表面感应出等量电荷。
如果把空腔导体接地，不会在导体外部产生电场。
2、磁屏蔽的原理是什么？答：利用高导磁材料进行磁场屏蔽，是利用其低阻特性，对骚扰磁场进行分路，使被屏蔽体包围区域内的磁场大大减弱。
电磁场中的电子运动和加速器原理电磁场是物理学中一个重要的概念，它涉及到电荷的运动和相互作用。
在电磁场中，电子是最常见的带电粒子之一，其运动和加速器原理是现代物理学中的研究热点之一。
一、电子在电磁场中的运动电子在电磁场中的运动可以通过洛伦兹力来描述。
洛伦兹力是由电子的电荷和电磁场的相互作用产生的力，它的大小和方向取决于电子的速度和电磁场的性质。
当电子在电磁场中运动时，洛伦兹力会改变电子的运动轨迹和速度。
在匀强磁场中，电子的运动轨迹是圆周运动。
这是因为匀强磁场会给电子施加一个向圆心的力，使得电子在磁场中绕一个圆周轨道运动。
圆周运动的半径和速度与电子的质量和电荷量有关，可以通过洛伦兹力的公式来计算。
在匀强电场中，电子的运动轨迹是直线运动。
这是因为匀强电场会给电子施加一个与电场方向相同或相反的力，使得电子在电场中做直线运动。
直线运动的速度和加速度与电子的电荷量和电场强度有关。
二、加速器原理加速器是一种用于加速带电粒子的装置，它利用电磁场的作用力来改变粒子的速度和能量。
加速器原理可以分为两种：直线加速器和环形加速器。
直线加速器是一种将带电粒子加速到高能量的装置。
它利用电场的力将带电粒子加速到一定的速度，然后利用磁场的力将粒子继续加速。
直线加速器的原理是利用电场和磁场的相互作用来改变粒子的动能。
当粒子通过加速装置时，电场和磁场的变化会产生一个电磁波，这个电磁波会给粒子施加一个力，使其加速。
环形加速器是一种将带电粒子加速到极高能量的装置。
它利用磁场的力将带电粒子绕一个环形轨道运动，并利用电场的力将粒子加速到一定的速度。
环形加速器的原理是利用磁场和电场的相互作用来改变粒子的动能。
当粒子绕环形轨道运动时，磁场和电场的变化会产生一个电磁波，这个电磁波会给粒子施加一个力，使其加速。
三、电子在加速器中的应用电子在加速器中的运动原理不仅在理论物理学中有重要的应用，还在实际应用中发挥着巨大的作用。
在粒子物理学中，加速器被用来研究物质的基本结构和性质。
电磁加速器的原理及应用摘要：当代物理学发展极其迅速，各种新奇的机械装置都是层出不穷，极大地提高了我们的生活水平，并且节约了能源。
这都要归功于人类的智慧以及对物理学的深入研究。
电磁学作为物理学中的一大板块，对人类来说自然是很重要而且极具发展前途的，依据电磁学的原理,人们已经制出了包括电磁铁起重机、电视的显像管、回转加速器和电磁加速器等等的一系列应用到电磁感应的原理来工作的装置。
其中的电磁加速器是现在各个大国都在研究的热门领域，利用电磁加速可以在更加环保的条件下获得更好的加速效果，在战略性武器和航空航天领域都有着十分广阔的前景。
下面我们来探究一下电磁学原理在电磁加速器中的应用。
关键词：物理学、电磁学、电磁加速器、原理及应用、前景；正文：要了解电磁加速器的原理，首先要了解电磁学的原理和什么是电磁加速器。
需要了解的电磁学知识：1. 电流磁效应：通电导体周围会形成磁场，由丹麦物理学家奥斯特提出。
2. 安培力：通电导体在磁场中所受的磁场力，为纪念物理学家安培而得以命名。
3. 磁感应强度：描述磁场强弱的物理量，符号B 。
磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号T ，1 T =1 N/A ·m 。
4. 判断电流周围磁感应强度方向的右手定则和判断安培力方向的左手定则，由科学家们通过观察并总结而得，原理较简单，在此不做详细说明。
电磁加速器：利用电磁力提升和推动物体,或者把物体加速到超高速( > 3km/s )的装置。
基本原理如图。
电源 物体 电流 电流 电流 开关 导轨 导轨 回 路 导轨 电枢 磁感线 电流 图１如图，高压电源，开关，导轨和物体（若物体本身不导电，则在物体底面加上一个可以导电的电枢）组成回路（如图1），使两导轨有反向电流通过，根据安培右手定则可知导轨中间会产生很大的同向磁场（如图2，方向向下），再根据左手定则，可知电枢受一个如图2所示的，方向向前的力Ｆ。
根据安培力公式：Ｆ＝ＩＬＢ又根据动量定理：ｖ＝Ｆｔ／ｍ可知加速物体至一个很大的速度，需要有足够长的导轨（提供时间）和足够大的电流，并尽可能减少轨道与物体间的摩擦。
电涌保护器工作原理电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。
电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。
用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
一、SPD的分类：1、按工作原理分：1．开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。
用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
2．限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。
用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
3．分流型或扼流型分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
按用途分：(1)电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
(2)信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理：1．放电间隙(又称保护间隙)：它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成(如图15a)，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。
3．2．1 解答：（1）如图3.2.1所示，偶极子的电荷量q 和q -所受的电场力分别为qE 和qE -，大小相等，合力为0，但所受的力矩为M P E =⨯当且仅当0θ=和θπ=时，电偶极子受的力矩为0，达到平衡状态，但在0θ=的情况下稍受微扰，电偶极子将受到回复力矩回到平衡位置上，因此，0θ=时，是稳定平衡；但在θπ=的情况下稍受微扰，电偶极子受到的力矩将使电偶极子“倾覆”到达0θ=情况，因此，θπ=的情况是不稳定平衡。
（2）若E 不均匀，一般情况下，偶极子的电荷量q 和q -所受的电场力不为0，电场力将使偶极子转向至偶极矩P 与场强E 平行的情况，由于电场不均匀，偶极子所受的合力不为0.因此,电偶极子不能达到平衡状态。
3．2．2 解答：（1）如图3.2.2所示，偶极子1P 和2P 中的2q -处激发的电场为13222p E kl r -=⎛⎫- ⎪⎝⎭2q -所受的电场力为2123222q p F q E kl r ---=-=⎛⎫- ⎪⎝⎭偶极子1P 和2P 中的2q 处激发的电场为13222p E kl r +=⎛⎫+ ⎪⎝⎭2q 所受的电场力为2123222q p F q E kl r ++==⎛⎫+ ⎪⎝⎭偶极子2P 受到的合力为()332221222l l F F F k q p r r --+-⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+--⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦令22l x ≡，()()3f x r x -≡+，()()3g x r x -≡-，则()()330,0f r g r --==，故()()()()()()4444'3,'3,'03,'03f x r x g x r x f r g r ----=-+=-=-=因22l r >>，对22l r ⎛⎫+ ⎪⎝⎭和22l r ⎛⎫- ⎪⎝⎭在0r =处展开后，略去高次项 ()()()()()()3434'003,0'03f x f x f r r x g x g g x r r x ----≈+=-=+=+()()46f x g x xr --=-所以()42121221440033(2)62q p l p p F k q p xr r rπεπε--=-=-= 其大小为124032p p F r πε=以上是1P 和2P 同向的情况，反向时大小不变，受力方向相反。
PCSS——光电导开关当今世界科技发展日新月异,在很多的领域,无论是尖端科技领域的实验还是某些工业领域、军事领域的尖端产品,都需要能提供高功率脉冲的设备,而这些设备的工作参数极端严苛,远非普通功率电子元器件所能胜任,因而出现了从电子闸流管开始的各类脉冲功率元件,本文将介绍一篇新型半导体脉冲功率元件PCSS的研究论文《高功率亚纳秒GaAs光电导开关的研究》.半导体光电导开关(PCSS)就是利用超快脉冲激光器与光电导体（如GaAs、InP等）相结合形成的一类新型器件与传统开关相比,PCSS 具有开关速度快、触发无晃动、寄生电感电容小、结构简单紧凑等特点,特别是耐高压及其大功率容量使其在超高速电子学和大功率脉冲产生与整形技术领域（大功率亚纳秒脉冲源、超宽带射频发生器等）具有广泛应用前景.PCSS分为两种基本类型,横向开关和纵向开关,横向开关易于制作,有较大的光照面积和电导通道,可以用较宽波长范围的光来触发GaAs材料具有优良的电、光性能,是制作光电导开关较为理想的材料-然而用它制作的横向光电导开关,平面电极之间的距离一般在毫米至厘米量级.GaAs基体本征击穿电压250KV/cm,不加绝缘措施的情况下闪络电压10Kv/cm以上,在SF6 、绝缘油、去离子水绝缘下闪络电压可达26.6Kv/cm,30Kv/cm,145Kv/cm,但开关结构复杂难于制作和实际应用,在本次实验中采用的Si3N4-有机硅树脂绝缘体系,该体系下下闪络电压约为35Kv/cm.本实验中采用YAG Q开关激光器触发3mm间隙的开关,激光脉冲宽度为15ns, 经KTP晶体倍频输出波长为0.53μm.PCSS 器件有两种工作模式：线性模式和Lock_On模式,在高电压强激光触发条件下PCSS 器件以Lock_On模式工作,反之则以线性模式工作.Lock_On模式下PCSS响应速度极快,上升时间可小于.200ps,峰值电流560A,上升速率可达2.8×1012A/s以上线形电流波形Lock_On电流波形电场强度和入射光能量有关.分别用光斑覆盖两电极的均匀射触发和用透镜聚焦加光阑实现点触发的实验表明, 在相同的偏置电场强度下, 光脉冲的点触发方式比均匀照射触发方式所要求的最低触发光能要小.此外,GaAs PCSS还存在掣住效应：GaAs PCSS被触发而进入Lock_On状态时, 开关两端的电压(开关电场）降至一个非零的恒定数值. 即使触发光脉冲撤去后,开关也将连续保持低阻导通状态而不迅速恢复其电阻.维持阶段正是指Lock_On 电场的存在. GaAs PCSS 从强电场下的光注入引发进入维持阶段,入射光脉冲已消失, 开关还能维持高电导通道意味着继载流子的光注入产生后,又有新的载流子的产生和倍增机理存在, 形成维持阶段的高电导通道, 但开关电场强度却维持在恒定的数值Lock_On 电场）,这表明触发光脉冲消失后载流子的高倍增机理依赖于维持电场的存在.当外电路使开关两端的电场强度低于Lock_On电场强度时, 开关立即恢复其高阻状态, 恢复时间由GaAs PCSS中载流子的寿命决定.笔者用全固态绝缘技术研制了横向型高压GAaAs光电导开关, 并对其光电性能进行了测试, 结果表明, 开关的暗态维持电场强度达35Kv/cm, 输出电流脉冲无晃动, 上升时间小于200μs, 达亚纳秒量级, 峰值电流为560A,, 电磁脉冲重复率为108HZ量级测量了高倍增开关的光电阈值曲线, 其最小触发电场阈值大于或等于 4.1Kv/cm 在强电场强度下的Lock_On 效应的实验结果表明, 触发激光脉冲消失后仍存在载流子产生与倍增机理, 电流脉冲上升时间明显小于载流子以饱和速率在开关电极间的渡越时间, 相当于载流子以108m/s 的速度穿越GaAs间隙, 比强电场强度下载流子的饱和漂移速率大一个数量级PCCS的触发电场强度阈值大于开关材料的负微分迁移率区的电场强度阈值（耿氏电场强度）用不同工艺制备的GaAs材料的耿氏电场强度阈值有所不同, 一般在3.2 - 3.9Kv/cm 之间, 均小于最小触发电场阈值.。
PCS电气原理在现代电力系统中，PCS（Power Conversion System，即功率转换系统）扮演着至关重要的角色。
它负责将不同形式的电能进行高效、可靠的转换，以满足多样化的电力需求。
PCS的电气原理涉及多个领域的知识，包括电力电子技术、控制理论、以及电路设计等。
本文将深入探讨PCS的电气原理，并分析其在电力系统中的应用。
一、PCS的基本概念PCS是一种将一种形式的电能转换为另一种形式的电能的系统。
它通常包括整流器、逆变器、直流变换器、以及与之相关的控制电路和保护装置。
这些组件协同工作，确保电能的稳定供应和高效利用。
二、PCS的主要组件及其工作原理1. 整流器：整流器的主要功能是将交流电（AC）转换为直流电（DC）。
它通过二极管或晶闸管等半导体器件实现电流的单向导通，从而输出稳定的直流电压。
在PCS 中，整流器常用于为逆变器提供直流电源，或用于电池充电等场合。
2. 逆变器：逆变器与整流器相反，它将直流电转换为交流电。
逆变器广泛应用于电动机驱动、风力发电、太阳能发电等领域。
通过控制逆变器的开关器件（如IGBT、MOSFET等），可以调节输出交流电的频率、幅值和相位，以满足不同负载的需求。
3. 直流变换器：直流变换器主要用于调节直流电的电压或电流。
它可以通过斩波控制、PWM（脉宽调制）等方式实现直流电压的升降。
在PCS中，直流变换器常用于电池储能系统，以确保电池在充放电过程中的电压稳定。
4. 控制电路：控制电路是PCS的大脑，它负责监测系统的运行状态，并根据预设的控制策略调整整流器、逆变器和直流变换器的工作参数。
控制电路通常包括微处理器、DSP（数字信号处理器）或FPGA（现场可编程门阵列）等高性能计算器件，以实现复杂的控制算法和快速的响应速度。
5. 保护装置：保护装置用于确保PCS在异常情况下的安全运行。
它通常包括过压保护、过流保护、过热保护等功能。
当系统出现故障时，保护装置会迅速切断电源或采取其他措施，以防止设备损坏和事故发生。
大学物理电磁学ppt完整版contents •电磁学基本概念与原理•静电场性质及描述方法•稳恒电流与电路基础知识•磁场性质及描述方法•电磁感应现象和规律•电磁波传播与辐射特性目录01电磁学基本概念与原理电场与磁场定义电场由电荷产生的特殊物理场，描述电荷间的相互作用。
磁场由运动电荷或电流产生的特殊物理场，描述磁极间的相互作用。
库仑定律与高斯定理库仑定律描述真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与电荷量的乘积成正比，与距离的平方成反比。
高斯定理通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面内所包围的所有电荷的代数和除以真空中的介电常数。
毕奥-萨伐尔定律及应用毕奥-萨伐尔定律描述电流元在空间任意点P处所激发的磁场，与电流元的强度、电流元与P点的位矢以及电流元与P点之间的夹角有关。
应用计算载流导线、载流线圈等电流分布所产生的磁场。
洛伦兹力与安培力分析洛伦兹力描述运动电荷在磁场中所受到的力，与电荷量、电荷速度以及磁感应强度有关。
安培力描述载流导线在磁场中所受到的力，与导线中的电流、导线的长度以及磁感应强度有关。
02静电场性质及描述方法电荷分布与电势概念电荷分布描述电荷在空间中的分布情况，包括点电荷、线电荷、面电荷和体电荷等。
电势概念电势是描述电场中某点电势能的物理量，与电荷在该点的位置有关。
电势差则表示两点间电势的差值，与路径无关。
电势的计算根据库仑定律和电场强度的定义，可以推导出电势的计算公式。
对于点电荷，电势与距离成反比；对于连续分布的电荷，需要对电荷密度进行积分。
电场线电场线是描述电场分布情况的曲线，其切线方向表示电场强度的方向，疏密程度表示电场强度的大小。
等势面等势面是电势相等的点所构成的面，与电场线垂直。
等势面的形状和分布可以反映电场的性质。
绘制方法根据电场线和等势面的定义，可以采用矢量场可视化技术，如箭头图、流线图和色彩图等，来绘制电场线和等势面。
电场线及等势面绘制电偶极子与电多极子简介电偶极子由两个等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。
