正文

人工電磁材料的思考（人工電磁材料的思考與感悟）

發(fā)布時(shí)間：2023-06-13 01:31:54 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 66

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于人工電磁材料的思考的問(wèn)題，以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理，讓我們一起來(lái)看看吧。

開(kāi)始之前先推薦一個(gè)非常厲害的Ai人工智能工具，一鍵生成原創(chuàng)文章、方案、文案、工作計(jì)劃、工作報(bào)告、論文、代碼、作文、做題和對(duì)話答疑等等

只需要輸入關(guān)鍵詞，就能返回你想要的內(nèi)容，有小程序、在線網(wǎng)頁(yè)版、PC客戶端和批量生成器

官網(wǎng)：https://ai.de1919.com。

本文目錄:

如何人工制造電磁場(chǎng)呢
人工電磁場(chǎng)的建立與特點(diǎn)
怎么使基波和二次諧波都發(fā)生諧振
人工磁場(chǎng)有哪些用處？

人工電磁材料的思考（人工電磁材料的思考與感悟）

如何人工制造電磁場(chǎng)呢

什么叫可能實(shí)現(xiàn)。。。早就實(shí)現(xiàn)了
人工制造電磁場(chǎng)舉例：
直流電容器中的靜電場(chǎng)，線圈通電后產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)。
電磁爐上方的交變磁場(chǎng)，交流電容器中的交變電場(chǎng)。
人工制造一定波長(zhǎng)和頻率的電磁波舉例：
各種發(fā)射天線，例如手機(jī)發(fā)射天線，衛(wèi)星發(fā)射天線等，均利用電路和天線結(jié)構(gòu)，發(fā)射一定頻率/波長(zhǎng)的電磁波（這里一定頻率就是一定波長(zhǎng)啦，它們?cè)谡婵罩芯筒钜粋€(gè)光速，光速除以頻率等于波長(zhǎng)）。
激光器，利用原子/分子越遷，制造一定頻率/波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，紅外線，紫外線等等。
人工制造電磁波接收點(diǎn)舉例：
各種接收天線，例如收音機(jī)天線，手機(jī)接收天線，電視天線等等。
硅光電池，光電倍增管，CCD(就是數(shù)碼相機(jī)感光元件)等光探測(cè)器
注意，光是電磁波的一類(lèi)，無(wú)線電波也是電磁波的一類(lèi)。
早在19世紀(jì)末，無(wú)線電波的產(chǎn)生、傳播、接收實(shí)驗(yàn)就成功了，20世紀(jì)初就開(kāi)始用來(lái)傳遞信息了（就是發(fā)射天線-接收天線的組合）。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多世紀(jì)的事情，你怎么還問(wèn) 可能實(shí)現(xiàn)么。。。

人工電磁場(chǎng)的建立與特點(diǎn)

頻率測(cè)深法像大地電磁測(cè)深法一樣，也是依據(jù)不同頻率電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中具有不同穿透深度的性質(zhì)，達(dá)到研究地層電阻率的垂向變化，解決地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題。所不同的是頻率測(cè)深法所利用和研究的場(chǎng)源是人工在地下建立的電磁場(chǎng)，其優(yōu)越之處是場(chǎng)源具有可控性。

（一）人工電磁場(chǎng)的建立

人工電磁場(chǎng)的激發(fā)方式有兩種，其中一種是利用接地電極A和B將交變電流送入地下，當(dāng)AB距離不是很大且與場(chǎng)源到測(cè)量電極MN之間距離相比小得多時(shí)（圖4-59（a））；由此而形成的電磁場(chǎng)就相當(dāng)于水平電偶極子的場(chǎng)，該裝置稱為水平電偶極子裝置。另一種激發(fā)裝置為垂直磁偶極子裝置。它是利用不接地發(fā)射線框，即用導(dǎo)線在地表設(shè)置一線圈，在其中輸入交變電流，于是其周?chē)阈纬闪穗姶艌?chǎng)，該場(chǎng)相當(dāng)于垂直磁偶極子的場(chǎng)。這種裝置要求其線圈直徑與場(chǎng)源到測(cè)量裝置之間的距離相比小得多，如圖4-59（b）所示。

圖4-59 頻率測(cè)深的場(chǎng)源形式

（二）人工電磁場(chǎng)的特點(diǎn)

上述地表電偶極場(chǎng)及磁偶極場(chǎng)所產(chǎn)生的電磁波，均向四面八方傳播。由于所用頻率較低（幾十至100kHz），屬于低頻偶極子的場(chǎng)，對(duì)于地下絕大多數(shù)的非磁性導(dǎo)電介質(zhì)而言，可以忽略位移電流的影響，視之為似穩(wěn)定場(chǎng)，即在距場(chǎng)源較遠(yuǎn)的地段可以認(rèn)為電磁波的傳播是以平面波的形式垂直入射于地表面。

當(dāng)測(cè)量電極位于供電偶極附近時(shí)，即“近區(qū)”觀測(cè)，被測(cè)參數(shù)值僅取決于直接的感應(yīng) 因素，而不決定于地電斷面參數(shù)。理論分析表明，當(dāng)觀測(cè)點(diǎn)（MN的中點(diǎn)）與供電偶極的中心之間的距離r小于0.1倍波長(zhǎng)λ，即r＜0.1λ時(shí)，對(duì)勘探目的而言是毫無(wú)意義的。此時(shí)電場(chǎng)與直流電偶極子的場(chǎng)一樣，磁場(chǎng)只與斷面參數(shù)無(wú)關(guān)的正常偶極子場(chǎng)有關(guān)。只有當(dāng) r＞0.1λ時(shí)，觀測(cè)到的電場(chǎng)才與直流場(chǎng)有差別（變成具有平面電磁波的特征且垂直入射于地表面），磁場(chǎng)特點(diǎn)才開(kāi)始與地電斷面參數(shù)有關(guān)，而且極距r越大，地電斷面參數(shù)對(duì)被測(cè) 電磁場(chǎng)的影響也越大。一般說(shuō)來(lái)，電極距r大于6～8倍研究深度時(shí)，即在“遠(yuǎn)區(qū)”觀測(cè) 時(shí)，才能明顯反映地電斷面參數(shù)對(duì)被測(cè)電磁場(chǎng)的影響。

比較水平電偶極場(chǎng)與垂直磁偶極場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，后者場(chǎng)強(qiáng)的衰減較前者快得多，使場(chǎng)的觀測(cè) 有困難。因此，在較大深度的探測(cè)中多采用電偶極場(chǎng)源。但由于磁偶極子場(chǎng)是用不接地線圈所形成的，對(duì)某些地區(qū)還是適用的，故在解決淺層問(wèn)題的探測(cè)中經(jīng)常采用。

怎么使基波和二次諧波都發(fā)生諧振

設(shè)計(jì)一種雙諧振電磁材料結(jié)構(gòu),其二次諧波頻率和基波頻率同時(shí)滿足諧振條件。仿真結(jié)果表明雙諧振模式能夠有效的提高本人工電磁材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生二次諧波的效率,在入射電磁波功率為0dBm時(shí),雙諧振模式下得到的反射二次諧波的能量比單諧振模式下得到的反射二次諧波的能量大3dB。(3)討論了利用后向波特性控制二次諧波的輻射方向,選取人工電磁材料領(lǐng)域常用到的金屬線和開(kāi)口環(huán)兩種結(jié)構(gòu),結(jié)合變?nèi)荻O管的模型文件,在人工電磁材料的左手頻域內(nèi)選擇了一個(gè)頻率點(diǎn)使基波和二次諧波的波矢量剛好滿足相位匹配的條件。四層結(jié)構(gòu)與單層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的不同。仿真結(jié)果表明,功率在-20dBm到20dBm區(qū)間內(nèi)反射的二次諧波功率均大于透射的二次諧波功率,這表明了我們?cè)O(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的合理性以及證明了利用相位匹配的方法提高實(shí)現(xiàn)二次諧波的功率,即反射增強(qiáng)。

人工電磁材料的思考（人工電磁材料的思考與感悟）

人工磁場(chǎng)有哪些用處？

磁場(chǎng)有很大的用處，如儀表和喇叭里需要永久磁鐵，高能加速器中帶電粒子需要靠磁場(chǎng)幫助加速，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)需靠磁場(chǎng)才能轉(zhuǎn)動(dòng)和發(fā)電……在多數(shù)情況下，人們希望磁場(chǎng)的強(qiáng)度越大越好。

過(guò)去，人工制造的永磁材料磁性都不太強(qiáng)。從60年代到70年代，人們相繼發(fā)現(xiàn)將釤、鐠等稀土元素與金屬鈷和鈦等稀土元素與金屬鐵合成的永磁材料磁性特別強(qiáng)。用這種稀土鈷和稀土鐵永磁材料做成的永久磁鐵是迄今為止磁性最強(qiáng)的永久磁鐵，已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、宇航等部門(mén)得到了應(yīng)用。

盡管如此，磁性最強(qiáng)的稀土鈷和稀土鐵永久磁鐵，即使磁路設(shè)計(jì)得相當(dāng)合理，其磁極附近的表面磁場(chǎng)強(qiáng)度也不過(guò)80萬(wàn)安每米左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足一些特殊的需要。

目前，人們應(yīng)用的電磁鐵，可以獲得比永久磁鐵強(qiáng)得多的磁場(chǎng)強(qiáng)度，但要依靠電磁鐵卻很難獲得800萬(wàn)安每米的磁場(chǎng)強(qiáng)度。1961年世界上第一臺(tái)超導(dǎo)磁體誕生了。這種磁體主要是用超導(dǎo)材料做成的。在低于一定溫度時(shí)，超導(dǎo)材料會(huì)突然失去電阻，呈現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)。利用超導(dǎo)材料這一性質(zhì)，可以在超導(dǎo)體中產(chǎn)生很大的電流，從而產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，而消耗的電能卻很少。十幾年來(lái)，超導(dǎo)磁體越做越大，超導(dǎo)磁場(chǎng)越做越強(qiáng)?，F(xiàn)在，1200萬(wàn)安每米以上的超導(dǎo)磁體的制造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，1600萬(wàn)安每米以上的超導(dǎo)磁體也已制成。這樣規(guī)模的超導(dǎo)磁場(chǎng)是迄今為止世界上能實(shí)用的最強(qiáng)的人工穩(wěn)恒磁場(chǎng)了。隨著優(yōu)質(zhì)超導(dǎo)材料的出現(xiàn)，超導(dǎo)磁場(chǎng)的強(qiáng)度可望得到進(jìn)一步提高。例如，1974年新發(fā)現(xiàn)了一種名叫鉛鉬硫化合物的第二類(lèi)超導(dǎo)材料，它的上臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)4800萬(wàn)安每米。

1960年左右，意大利科學(xué)家用“爆聚法”獲得了非常強(qiáng)的脈沖磁場(chǎng)。到了70年代末，人們用這種方法已經(jīng)得到了高達(dá)16000萬(wàn)安每米的脈沖磁場(chǎng)。

以上就是關(guān)于人工電磁材料的思考相關(guān)問(wèn)題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問(wèn)題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。