運(yùn)動(dòng)帶電粒子電磁場方程在雷電電磁脈沖分析中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2024-02-02 18:35
閃電放電時(shí)由于電流脈沖的急劇變化會(huì)在通道周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的雷電電磁脈沖,對(duì)雷電電磁脈沖的詳細(xì)分析和精確計(jì)算對(duì)于雷電防護(hù)和閃電定位具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。電流脈沖的形成和傳輸過程實(shí)質(zhì)上是電荷移動(dòng)的結(jié)果,因此可以將電流脈沖視為運(yùn)動(dòng)電荷。需要注意的是,本文描述的在通道中運(yùn)動(dòng)的電荷并不是指實(shí)際的電荷,而是一種宏觀的等效運(yùn)動(dòng)電荷。本文基于運(yùn)動(dòng)帶電粒子的輻射電磁場方程,通過分析電荷在放電通道中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)而計(jì)算雷電電磁場;谶\(yùn)動(dòng)電荷場方程和偶極子法分別對(duì)CP和CG回?fù)裟P碗姶艌鲞M(jìn)行計(jì)算。在CP模型中,回?fù)羰亲缘孛媸及l(fā)的電流脈沖沿通道向上傳輸?shù)倪^程。在通道底部,運(yùn)動(dòng)電荷由靜止加速至回?fù)羲俣鹊倪^程會(huì)產(chǎn)生加速輻射場,電荷沿通道勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有速度場產(chǎn)生。CG模型中的回?fù)綦娏饔赏ǖ绬卧尫诺碾姇炿娏鹘M成。由于電暈電流以光速傳輸,不產(chǎn)生速度場。計(jì)算結(jié)果表明,針對(duì)不同回?fù)裟P?雖然兩種方法得到的電磁場分量各不相同,但是總場結(jié)果一致。本文方法還可用于計(jì)算分析由回?fù)裟P蛿U(kuò)展得到的雷擊高塔模型電磁場。雷擊高塔時(shí)電荷在高塔和雷電通道中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同。高塔中的電荷以光速在塔頂和塔底之間來回反射運(yùn)動(dòng),并在塔頂和塔底產(chǎn)生輻射場。電荷...
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 本文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 基于運(yùn)動(dòng)帶電粒子電磁場推導(dǎo)電流脈沖電磁場
2.1 運(yùn)動(dòng)帶電粒子的電磁場
2.2 電流脈沖的速度場和輻射場基本公式
2.3 勻速無衰減電流脈沖傳輸時(shí)的電磁場
2.4 非勻速衰減電流脈沖傳輸時(shí)的電磁場
2.5 本章小結(jié)
第三章 地閃回?fù)綦姶艌?br> 3.1 CP回?fù)裟P碗姶艌?br> 3.1.1 回?fù)敉ǖ阑娏髂P?br> 3.1.2 v=c時(shí)的回?fù)綦姶艌?br> 3.1.3 v≠c時(shí)的回?fù)綦姶艌?br> 3.2 CG回?fù)裟P碗姶艌?br> 3.3 回?fù)羲俣葘?duì)回?fù)綦姶艌龅挠绊?br> 3.3.1 回?fù)羲俣葘?duì)于近場的影響
3.3.2 回?fù)羲俣葘?duì)于遠(yuǎn)場的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 雷擊高塔電磁場
4.1 雷擊高塔工程模型
4.1.1 雷電通道和高塔的電流分布
4.1.2 模型參數(shù)的選取
4.2 雷電通道電磁場
4.2.1 TL模型雷電通道電磁場
4.2.2 MTLE模型雷電通道電磁場
4.2.3 MTLL模型雷電通道電磁場
4.3 高塔電磁場
4.3.1 塔頂和塔底電磁場
4.3.2 不同雷擊高塔模型電磁場比較分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 電子雪崩模擬雙極性窄脈沖
5.1 雪崩電場的運(yùn)動(dòng)帶電粒子表達(dá)式
5.2 單雪崩模型
5.3 多雪崩模型
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝
本文編號(hào):3892975
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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第一章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 本文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 基于運(yùn)動(dòng)帶電粒子電磁場推導(dǎo)電流脈沖電磁場
2.1 運(yùn)動(dòng)帶電粒子的電磁場
2.2 電流脈沖的速度場和輻射場基本公式
2.3 勻速無衰減電流脈沖傳輸時(shí)的電磁場
2.4 非勻速衰減電流脈沖傳輸時(shí)的電磁場
2.5 本章小結(jié)
第三章 地閃回?fù)綦姶艌?br> 3.1 CP回?fù)裟P碗姶艌?br> 3.1.1 回?fù)敉ǖ阑娏髂P?br> 3.1.2 v=c時(shí)的回?fù)綦姶艌?br> 3.1.3 v≠c時(shí)的回?fù)綦姶艌?br> 3.2 CG回?fù)裟P碗姶艌?br> 3.3 回?fù)羲俣葘?duì)回?fù)綦姶艌龅挠绊?br> 3.3.1 回?fù)羲俣葘?duì)于近場的影響
3.3.2 回?fù)羲俣葘?duì)于遠(yuǎn)場的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 雷擊高塔電磁場
4.1 雷擊高塔工程模型
4.1.1 雷電通道和高塔的電流分布
4.1.2 模型參數(shù)的選取
4.2 雷電通道電磁場
4.2.1 TL模型雷電通道電磁場
4.2.2 MTLE模型雷電通道電磁場
4.2.3 MTLL模型雷電通道電磁場
4.3 高塔電磁場
4.3.1 塔頂和塔底電磁場
4.3.2 不同雷擊高塔模型電磁場比較分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 電子雪崩模擬雙極性窄脈沖
5.1 雪崩電場的運(yùn)動(dòng)帶電粒子表達(dá)式
5.2 單雪崩模型
5.3 多雪崩模型
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):3892975
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