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关键词： 电磁场   卷积神经网络   快速计算   有限元法  

摘要： 有限元法(FEM)是物理场分析常用的方法,但庞大的求解自由度导致FEM计算成本很大。针对FEM计算时间长的问题,构建一种基于U-net卷积神经网络的物理场快速计算方法,将样本数据通过栅格化或点云化处理后作为神经网络的输入和标签数据,通过网络训练实现物理场的快速计算并研究该方法在电磁场计算中的应用。结果表明,该方法能准确有效地预测电势、电场强度、磁感应强度等物理量的分布,且预测时间较FEM仿真计算时间大幅缩短。同时,通过合理选择数据集大小,即使在小数据集下也能有较高的预测精度。

关键词： 电力变压器   电磁场仿真   深度学习   模型压缩   边缘计算  

摘要： 针对传统电力变压器电磁场仿真模型需要占用大量磁盘空间,运行功耗大,运算极为消耗计算资源等问题,提出一种基于轻量化混合门结构网络(lightweight hybrid gate recurrent unit network,LH-GRUNet)的变压器电磁场仿真方法。首先针对单相E芯变压器设计了一种混合门结构网络模型,实现了变压器铁芯和绕组的电磁场仿真;进一步,提出一种神经网络轻量化方法,通过删除模型全连接层中的冗余参数以压缩模型所需的存储空间与计算资源,最终实现变压器电磁场的低功耗、快速仿真。此外,基于LH-GRUNet的变压器电磁场仿真模型能够有效降低其运行所需的存储空间与计算资源,使其能够在几乎不损失模型精度的前提下应用于体积小、功耗低的边缘计算平台。

关键词： 带电粒子   电磁场   圆周运动  

摘要： 2023年山东物理卷第17题以带电粒子在电磁场中的运动为背景,考查了匀变速直线运动、圆周运动、类斜抛运动三种运动形式,考查了运动学公式、牛顿运动定律、动能定理三种基本规律,还考查了粒子运动过程的几何关系.本文从高考立意、试题求解、方法归纳、试题拓展与延伸等方面进行论述.

关键词： 扩散模型   有耗腔体   全波仿真   功率平衡   统计电磁学  

摘要： 功率平衡法(PWB)作为一种统计电磁学方法,被广泛应用于评估大型腔体的电磁环境,但其在处理高损耗腔体时无法对电磁场的统计非均匀性进行预测。在已有关于有耗腔体结构的电磁扩散理论基础上,通过增加对扩散场空间变化的一阶微分项,拓展提出了一种更通用的电磁场非均匀性扩散模型,其各项系数基于大量全波仿真数据进行拟合而确定。通过以一个内置正方体吸波材料的开孔矩形金属腔体为例,将所提出的模型与PWB模型、传统扩散模型、全波仿真计算值进行比较,验证了所提出的模型在预测大型有耗腔体中电磁场空间分布的有效性和准确性。

关键词： 电磁场与电磁波   大语言模型   教学改革  

摘要： 本文针对电磁场与电磁波课程教学中存在的问题,结合大语言模型的优势,提出了一系列教学改革措施。首先分析了课程特点,指出理论性强、概念抽象等问题;其次,探讨了大型语言模型在提高教学质量和学生学习效果方面的优势,如生动、直观的教学方式;最后,提出了针对性的教学改革措施,包括引入大语言模型辅助教学、加强实验教学和改进教学方法等。这些改革措施有助于提高电磁场与电磁波课程的教学质量,提升学生的学习效果,为培养高素质的电子与通信工程人才奠定坚实基础。

关键词： 研究性教学   电磁场   电磁波   教学效果  

摘要： 本文探讨研究性教学在“电磁场与电磁波”课程中的应用和效果。通过对研究性教学的理论基础、实施方式、教学效果等方面进行分析和评价,得出研究性教学在电磁场与电磁波课程中具有一定的优势和可行性。同时,本文也提出一些研究性教学实施需要注意的问题和改进的方面。

关键词： 匀场线圈   量子传感器   群体智能优化算法   电磁场  

摘要： 匀场线圈是量子传感器中的关键部件,在原子磁强计实验中,线圈产生的磁场用于抵消剩余磁场,使磁强计在接近零磁的均匀磁场下工作,实现超高灵敏磁场测量。实验室搭建了支持匀场线圈理论研究、工程设计、测试验证的工程实践平台。平台以线圈磁场分布物理模型为基础,支持利用程序算法优化线圈结构参数,设计加工并测试线圈常数和均匀度指标。学生通过平台完成理论建模和工程实验,加强了对线圈磁场原理的理解,在优化设计过程中锻炼了数学思维,提升了工程实践能力。

关键词： 电磁场   磁共振成像  

摘要： 5.0T MR成像平台通过创新性设计解决了传统超高场强设备存在的图像信号不均匀、全身成像难等技术问题,使图像质量得以显著提高。目前5.0T MRI已在神经系统、心血管系统、骨骼肌肉系统及腹部成像中展现出巨大潜力,并已衍生出多种相关创新性技术。本文就5.0T MRI的临床应用价值及其研究进展进行述评。

关键词： 电磁场与电磁波   课程思政   多媒体   思维导图  

摘要： 电磁场与电磁波课程在培养电子信息技术专业人才中发挥着重要的作用,但因知识点多,物理模型抽象,运用的数学知识多,使其难“教”、难“学”,需采用多元教学方法。通过分析思政元素的注入,线上和线下教学相结合,实验HFSS仿真,案例教学,板书和多媒体技术相结合及思维导图等多种教学方法在课程教学中的应用,探索提高教学质量的有效方法。

关键词： 浅埋深线圈   瞬变电磁场   超前探测   工作面   低阻异常体   隧道施工  

摘要： 为有效识别隧道工作面前方采空区、岩溶、导水裂隙带等不良地质情况,预防隧道开挖透水事故,开展浅埋深线圈瞬变电磁理论在隧道超前探测中应用的研究。首先,利用COMSOL软件建立浅埋深线圈超前探测模型,研究工作面前方不同方位电磁场的传播特性和异常响应特征;然后,以青岛地铁13号线嘉陵江路站-香江路站区间隧道工程为例,验证浅埋深线圈瞬变电磁法识别异常体的可行性。结果表明:浅埋深瞬变电磁法可有效识别工作面前方不同位置的低阻异常体;不同方位异常体对于电场响应的影响主要体现在响应强度上;瞬变电磁场可有效区别出空气域和岩体域,但受空气域的影响,电磁场在近地表的高阻围岩中衰减速度加快,导致在反演分析中实际探测工作存在高阻异常。