運動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)布時間:2024-02-02 18:35
閃電放電時由于電流脈沖的急劇變化會在通道周圍產(chǎn)生很強的雷電電磁脈沖,對雷電電磁脈沖的詳細分析和精確計算對于雷電防護和閃電定位具有重要的現(xiàn)實意義。電流脈沖的形成和傳輸過程實質(zhì)上是電荷移動的結(jié)果,因此可以將電流脈沖視為運動電荷。需要注意的是,本文描述的在通道中運動的電荷并不是指實際的電荷,而是一種宏觀的等效運動電荷。本文基于運動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動狀態(tài)進而計算雷電電磁場;谶\動電荷場方程和偶極子法分別對CP和CG回擊模型電磁場進行計算。在CP模型中,回擊是自地面始發(fā)的電流脈沖沿通道向上傳輸?shù)倪^程。在通道底部,運動電荷由靜止加速至回擊速度的過程會產(chǎn)生加速輻射場,電荷沿通道勻速運動時有速度場產(chǎn)生。CG模型中的回擊電流由通道單元釋放的電暈電流組成。由于電暈電流以光速傳輸,不產(chǎn)生速度場。計算結(jié)果表明,針對不同回擊模型,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算分析由回擊模型擴展得到的雷擊高塔模型電磁場。雷擊高塔時電荷在高塔和雷電通道中的運動狀態(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動,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 基于運動帶電粒子電磁場推導(dǎo)電流脈沖電磁場
2.1 運動帶電粒子的電磁場
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的電磁場
2.4 非勻速衰減電流脈沖傳輸時的電磁場
2.5 本章小結(jié)
第三章 地閃回擊電磁場
3.1 CP回擊模型電磁場
3.1.1 回擊通道基電流模型
3.1.2 v=c時的回擊電磁場
3.1.3 v≠c時的回擊電磁場
3.2 CG回擊模型電磁場
3.3 回擊速度對回擊電磁場的影響
3.3.1 回擊速度對于近場的影響
3.3.2 回擊速度對于遠場的影響
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 雪崩電場的運動帶電粒子表達式
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
6.3 不足與展望
參考文獻
作者簡介
致謝
本文編號:3892975
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】: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 基于運動帶電粒子電磁場推導(dǎo)電流脈沖電磁場
2.1 運動帶電粒子的電磁場
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的電磁場
2.4 非勻速衰減電流脈沖傳輸時的電磁場
2.5 本章小結(jié)
第三章 地閃回擊電磁場
3.1 CP回擊模型電磁場
3.1.1 回擊通道基電流模型
3.1.2 v=c時的回擊電磁場
3.1.3 v≠c時的回擊電磁場
3.2 CG回擊模型電磁場
3.3 回擊速度對回擊電磁場的影響
3.3.1 回擊速度對于近場的影響
3.3.2 回擊速度對于遠場的影響
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 雪崩電場的運動帶電粒子表達式
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
6.3 不足與展望
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致謝
本文編號:3892975
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