带电螺线管磁场的数值研究

• 作者: 候景景 向茜 李兴红 李自成 王世庆
• 来源期刊: 大学物理
• 学科: 物理学
• 关键词: 带电螺线管 磁场计算 有效半径 有效空间位置 有效空间取向
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 物理实验
• 页码范围: 29-34
• 页数: 6页
• 分类号: O441
• 字数: 2763字
• 语种: 中文

摘要

从毕奥-萨伐尔的基本定律出发,引入有效半径、有效空间位置和有效空间取向等概念,通过比较电流环和磁偶极场的远场近似计算与严格的带电螺线管磁场的计算结果,采用优化螺线管结构和构建计算模型,可以有效地克服螺线管本身带来的空间磁场有限长度效应.在有效空间范围内进行数值模拟的结果表明,磁偶极场的远场近似不仅可以满足磁场计算的精度要求,而且具有极高的计算速度.可以实时地实现具有多带电螺线管复杂结构的电磁计算,满足电磁空间定位和电磁导航的要求.