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)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于人工電磁材料的思考的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

開始之前先推薦一個非常厲害的Ai人工智能工具，一鍵生成原創(chuàng)文章、方案、文案、工作計劃、工作報告、論文、代碼、作文、做題和對話答疑等等

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呢
人工電磁場的建立與特點
怎么使基波和二次諧波都發(fā)生諧振
人工磁場有哪些用處？

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呢

什么叫可能實現(xiàn)。。。早就實現(xiàn)了
人工制造電磁場舉例：
直流電容器中的靜電場，線圈通電后產(chǎn)生的靜磁場。
電磁爐上方的交變磁場，交流電容器中的交變電場。
人工制造一定波長和頻率的電磁波舉例：
各種發(fā)射天線，例如手機發(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/波長的電磁波（這里一定頻率就是一定波長啦，它們在真空中就差一個光速，光速除以頻率等于波長）。
激光器，利用原子/分子越遷，制造一定頻率/波長的可見光，紅外線，紫外線等等。
人工制造電磁波接收點舉例：
各種接收天線，例如收音機天線，手機接收天線，電視天線等等。
硅光電池，光電倍增管，CCD(就是數(shù)碼相機感光元件)等光探測器
注意，光是電磁波的一類，無線電波也是電磁波的一類。
早在19世紀末，無線電波的產(chǎn)生、傳播、接收實驗就成功了，20世紀初就開始用來傳遞信息了（就是發(fā)射天線-接收天線的組合）。已經(jīng)實現(xiàn)了一個多世紀的事情，你怎么還問可能實現(xiàn)么。。。

人工電磁場的建立與特點

頻率測深法像大地電磁測深法一樣，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)，達到研究地層電阻率的垂向變化，解決地質(zhì)構(gòu)造問題。所不同的是頻率測深法所利用和研究的場源是人工在地下建立的電磁場，其優(yōu)越之處是場源具有可控性。

（一）人工電磁場的建立

人工電磁場的激發(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AB距離不是很大且與場源到測量電極MN之間距離相比小得多時（圖4-59（a））；由此而形成的電磁場就相當于水平電偶極子的場，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，于是其周圍便形成了電磁場，該場相當于垂直磁偶極子的場。這種裝置要求其線圈直徑與場源到測量裝置之間的距離相比小得多，如圖4-59（b）所示。

圖4-59 頻率測深的場源形式

（二）人工電磁場的特點

上述地表電偶極場及磁偶極場所產(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，對于地下絕大多數(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，即在距場源較遠的地段可以認為電磁波的傳播是以平面波的形式垂直入射于地表面。

當測量電極位于供電偶極附近時，即“近區(qū)”觀測，被測參數(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，當觀測點（MN的中點）與供電偶極的中心之間的距離r小于0.1倍波長λ，即r＜0.1λ時，對勘探目的而言是毫無意義的。此時電場與直流電偶極子的場一樣，磁場只與斷面參數(shù)無關(guān)的正常偶極子場有關(guān)。只有當 r＞0.1λ時，觀測到的電場才與直流場有差別（變成具有平面電磁波的特征且垂直入射于地表面），磁場特點才開始與地電斷面參數(shù)有關(guān)，而且極距r越大，地電斷面參數(shù)對被測電磁場的影響也越大。一般說來，電極距r大于6～8倍研究深度時，即在“遠區(qū)”觀測時，才能明顯反映地電斷面參數(shù)對被測電磁場的影響。

比較水平電偶極場與垂直磁偶極場發(fā)現(xiàn)，后者場強的衰減較前者快得多，使場的觀測有困難。因此，在較大深度的探測中多采用電偶極場源。但由于磁偶極子場是用不接地線圈所形成的，對某些地區(qū)還是適用的，故在解決淺層問題的探測中經(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,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)選擇了一個頻率點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,這表明了我們設(shè)計的結(jié)構(gòu)的合理性以及證明了利用相位匹配的方法提高實現(xiàn)二次諧波的功率,即反射增強。

人工電磁材料的思考（人工電磁材料的思考與感悟）

人工磁場有哪些用處？

磁場有很大的用處，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幫助加速，電動機和發(fā)電機需靠磁場才能轉(zhuǎn)動和發(fā)電……在多數(shù)情況下，人們希望磁場的強度越大越好。

過去，人工制造的永磁材料磁性都不太強。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。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的永久磁鐵，已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、宇航等部門得到了應(yīng)用。

盡管如此，磁性最強的稀土鈷和稀土鐵永久磁鐵，即使磁路設(shè)計得相當合理，其磁極附近的表面磁場強度也不過80萬安每米左右，遠遠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得多的磁場強度，但要依靠電磁鐵卻很難獲得800萬安每米的磁場強度。1961年世界上第一臺超導(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，超導(dǎo)材料會突然失去電阻，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)生很強的磁場，而消耗的電能卻很少。十幾年來，超導(dǎo)磁體越做越大，超導(dǎo)磁場越做越強?，F(xiàn)在，1200萬安每米以上的超導(dǎo)磁體的制造技術(shù)已經(jīng)相當成熟，1600萬安每米以上的超導(dǎo)磁體也已制成。這樣規(guī)模的超導(dǎo)磁場是迄今為止世界上能實用的最強的人工穩(wěn)恒磁場了。隨著優(yōu)質(zhì)超導(dǎo)材料的出現(xiàn)，超導(dǎo)磁場的強度可望得到進一步提高。例如，1974年新發(fā)現(xiàn)了一種名叫鉛鉬硫化合物的第二類超導(dǎo)材料，它的上臨界磁場強度可達4800萬安每米。

1960年左右，意大利科學(xué)家用“爆聚法”獲得了非常強的脈沖磁場。到了70年代末，人們用這種方法已經(jīng)得到了高達16000萬安每米的脈沖磁場。

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