Interaction between an electric charge and a magnetic dipole of any kind (permanent, para- or dia- magnetic or superconducting)
点电荷和磁偶极子之间的相互作用通常只考虑刚性铁磁偶极子(恒定电流)的情况:这里力、动量和能量(包括内部电流发生器提供的能量)的分析一般适用于任何磁偶极子行为:刚性、顺磁性、反磁性或超导(完全反磁性)。
2015-06-04 physics.class-ph
Long-Range Longitudinal Electric Wave in Vacuum Radiated by Electric Dipole: Part II
在这项工作中,我们进一步推进理论研究的电偶极子辐射的假设下,波长远小于电荷分离距离的电偶极子,这反过来又是远小于距离的观察点。本文所考虑的电偶极子是一种电荷位置固定、电荷幅值振荡的电偶极子。具体而言,审议了两个案例。在第一种情况下,考虑了电荷幅度振荡之间的相位延迟。在第二种情况下,考虑相反的电流波传播方向。这些结果推广了电偶极子辐射的经典解,并表明在上述假设下,电偶极子既发射长距离纵向电磁波,又发射长距离横向电磁波。对于偶极子系统参数的特定值,显示由电偶极子发射的纵向和横向电场,其中电流波在两个方向上行进。结果表明,在电荷间距远小于波长和电荷振荡之间的非零相位延迟的标准假设下:a)我们的解简化为经典解; b)横向电磁波占主导地位,而纵向电波可以忽略不计; c)总辐射功率与频率的四阶和电荷间距的二阶成正比.在波长远小于电荷分离距离的情况下:a)经典解是无效的,并且其高估了总辐射功率; b)纵向电波是主导的,并且横向电磁波是可忽略的; c)总辐射功率与频率的三阶和电荷分离距离成比例。所有推导的势场和力场汇总于表中。
2020-07-27 physics.class-ph
Small oscillations of an electric dipole in the presence of a uniform magnetic field
本文在小振荡近似下研究了均匀磁场中电偶极子的经典运动。得到了振动的简正模态,并提出了小振动法的适用性判据。在我们看来,解决这些问题的例子是有用的培养学生在科学和工程。
2011-10-04 physics.class-ph
Electrically small magnetic dipole antennas with quality factors approaching the Chu lower bound
由于IEEE版权政策的要求,这篇论文已被作者撤回。
2009-11-23 physics.class-ph
Radiation from a moving planar dipole layer: patch potentials vs dynamical Casimir effect
我们研究了经典的电磁辐射,由于偶极子层的存在下,在一个平面上,执行有界运动沿其法线方向,在该运动的振幅的第一个非平凡的顺序。我们表明,总发射功率可以写在偶极层自相关函数。然后,我们适用于发射功率的一般表达式的情况下,偶极子层模型的补丁电位的存在下,比较发射的辐射与来自量子真空中存在一个移动的完美导体(动态卡西米尔效应)的幅度。
2014-03-08 hep-th physics.class-ph quant-ph
Dynamics of a pair of magnetic dipoles with nonreciprocal interactions due to a moving conductor
最近,理论和实验证明,运动导体的存在可以打破磁偶极子之间相互作用的互易性。在这篇文章中,我们研究了非互易性对一对刚性XY偶极子的动力学的影响,这已经在实验中实现。特别是,我们专注于能量不守恒,这是一个后果的非互惠性。我们发现,动力学确实有政权,其中的动能增长平方。然而,能量吸收是否发生强烈地依赖于偶极子上的初始条件。各种初始条件的模拟揭示了一个复杂的依赖关系,导致在初始条件空间中的能量吸收制度的丰富的结构。尽管如此,我们提供了一个定性的解释,这些意见,解释的情况下,能量吸收的动力学相空间中的限制。
2022-12-01 cond-mat.other physics.class-ph
Self-force on moving electric and magnetic dipoles: dipole radiation, Vavilov-Čerenkov radiation, friction with a conducting surface, and the Einstein-Hopf effect
考虑了在真空中和介质中作匀速运动的任意含时电偶极子或磁偶极子的经典电磁自力。当然,在真空中,这样的粒子上没有净力。相反,由于辐射导致粒子的质量损失,自作用力精确地抵消了这种惯性效应,因此在非相对论和相对论两种情况下,在不考虑辐射场或辐射反应的情况下,推导出了偶极辐射辐射能量的光谱分布。如果粒子在均匀介质中的运动速度超过光速,则产生瓦维洛夫-切伦科夫辐射。这是由不同的偏振态,在协议与早期的结果弗兰克。研究了平行于不完全导电表面运动的点偶极所经历的摩擦。最后,重新推导了量子/热爱因斯坦-霍普夫效应。我们得到一个封闭的形式的光谱分布的力,并证明,即使原子和黑体背景有独立的温度,力确实是一个阻力的情况下,极化率的虚部是成比例的功率的频率。
2020-06-27 hep-th physics.class-ph quant-ph
Identification of Electromagnetic Dipoles from Multi-frequency Sparse Electric Far Field Patterns
研究了多频稀疏电远场方向图的电磁源逆散射问题。潜在的源是电偶极子和磁偶极子的组合。我们表明,位置和偶极子的极化强度可以唯一地确定在稀疏观测方向的多频电远场图案。独特的论点依赖于一些几何讨论和巧妙的积分的电远场图案与适当选择的功能。受唯一性证明的启发,我们引入了两个指示函数,分别用于定位磁偶极子和电偶极子。在确定了所有偶极子的位置后,提出了相应的极化强度计算公式。最后,通过数值算例验证了算法的有效性和鲁棒性.
2021-09-14 math.AP physics.class-ph
Magnetic dipoles and electric currents
我们讨论了电偶极子和磁偶极子概念之间的一些相似之处和不同之处。然后,我们考虑磁偶极子和电流回路之间的关系,并表明,在一个点状电路的限制,他们的磁场重合。介绍是访问的本科生与经典电磁学的基本思想的知识。
2009-05-14 physics.class-ph physics.pop-ph
Electrodynamics acceleration of electrical dipoles
本文考虑由薄金属板和电介质(钛酸钡)组成的电偶极子的加速度。偶极子是圆柱形的,圆柱的直径为2厘米,长度为1厘米。平行板电容器的容量是三百皮法,充电到二百八十千伏电压。通过气体动力学方法,电偶极子的预加速达到每秒1公里的速度。有限加速度是在螺旋波导中产生的,其中脉冲以700千伏的电压幅度和125兆瓦的功率行进。这个脉冲通过螺旋波导传播,并在纵向方向上加速注入的电偶极子,直到在770米的长度上达到每秒8.5公里的有限速度。
2013-12-28 physics.acc-ph physics.class-ph
PyCharge: An open-source Python package for self-consistent electrodynamics simulations of Lorentz oscillators and moving point charges
PyCharge是一个计算电动力学Python模拟器,可以计算移动点电荷产生的电磁场和电势,并且可以自洽地模拟作为洛伦兹振荡器建模的偶极子。为了计算在指定时间沿着离散空间网格的总场和电势,PyCharge计算每个网格点处的点电荷的延迟时间,随后用于计算每个点电荷的麦克斯韦方程的解析解。洛伦兹振荡器由系统中的电场驱动,PyCharge自洽地确定辐射在每个时间步长对偶极矩的反应。PyCharge将偶极子中的两个相反电荷视为单独的点电荷源,并计算它们对总电磁场和电势的单独贡献。在PyCharge模拟中捕获偶极子之间产生的预期耦合,并且可以在整个模拟的每个时间步长使用偶极子的能量提取偶极子的修改的辐射特性(辐射衰减率和频移)。修改后的辐射特性的两个偶极子分离在近场,这需要一个完整的偶极子响应,以产生正确的物理,计算PyCharge和显示出良好的协议与分析格林函数的结果($<0.2\%$相对误差,在很宽的空间分离范围)。移动偶极子也可以通过指定偶极子的原点位置作为时间的函数来建模。PyCharge包括一个并行化版本的偶极模拟方法,可以在高性能计算环境中并行执行计算要求很高的模拟,从而显著提高运行时间。
2021-12-06 physics.class-ph physics.comp-ph physics.optics
Active Electric Dipole Energy Sources: Transduction via Electric Scalar and Vector Potentials
有源电网络包含电压或电流源,其通过转换方法产生电磁能,该转换方法使得能够从外部源分离相反极性的电荷。最终的结果是产生一个永久极化和非零电矢量旋度的有源偶极子。外部能量输入对电压源内的每单位电荷施加力,以在静态情况下形成有源物理偶极子,或者在时间相关情况下形成有源赫兹偶极子。该系统是一个电磁体或永磁体的对偶,分别由循环电流或虚拟束缚电流激励,它提供由磁矢量势描述的磁动势,磁几何相位与封闭的磁通量成比例。相反,有源电偶极子可以宏观地描述为一个循环的虚拟磁流边界源,该磁流边界源由具有与封闭的电通量密度成比例的电几何相位的电矢量势描述。这种对有源偶极子的宏观描述是对某些潜在的微观描述的平均描述,这些微观描述表现出在经典保守的电动力学定律中没有发现的涌现的非保守行为。我们表明,由有源偶极子产生的电动势必须有电标量和矢量势分量占它产生的电压的大小。在此之后,我们分析了一个积极的圆柱形偶极子的标量和矢量的潜力,并确认产生的电动势,因此,电势差两端是矢量和标量的电势差取决于偶极的纵横比的组合。
2022-09-14 cond-mat.mes-hall physics.class-ph quant-ph
Electric dipole in a magnetic field: some aspects of the problem
本文研究了均匀磁场中电偶极子运动的几种状态。研究了三维和二维偶极子在垂直于磁场的平面内的运动。在一个二维偶极子的情况下进行了讨论,特别是,制度的混沌偶极子运动时,出现的,随着磁场,有一个电场在运动平面内旋转。三维偶极子的运动进行了讨论的情况下,允许分析考虑。最后,同样的例子被用来讨论量子力学方法的问题。
2021-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nlin.CD