「java模拟磁场」模拟磁场的软件
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如何模拟螺线管磁场
假设导体为一个长方体，长度分别为a、b、d，磁场垂直ab平面。
电流经过ad，电流I = nqv(ad)，n为电荷密度。
设霍尔电压为VH，导体沿霍尔电压方向的电场为VH / a。
设磁场强度为B。
洛伦兹力 F=qE+qvB/c(Gauss 单位制) 电荷在横向受力为零时不再发生。
求助:有谁做了磁偶极子的磁场的matlab模拟,学习一下
给你贴个电偶极子场的MATLAB模拟吧！clear;clf;q=2e-6;k=9e9;a=1.5;b=-1.5;x=-6:0.6:6;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y); % 设置坐标网点rp=sqrt((X-a).^2+(Y-b).^2);rm=sqrt((X+a).^2+(Y+b).^2);V=q*k*(1./rp-1./rm); % 计算电势[Ex,Ey]=gradient(-V); % 计算场强AE=sqrt(Ex.^2+Ey.^2);Ex=Ex./AE;Ey=Ey./AE;% 场强归一化，使箭头等长cv=linspace(min(V(:)),max(V(:)),49);% 产生 49 个电位值contourf(X,Y,V,cv,'k-') % 用黑实线画填色等位线图title('\fontname{隶书}偶极子的场','fontsize',20),hold onquiver(X,Y,Ex,Ey,0.7) % 第五输入宗量 0.7 使场强箭头长短适中。plot(a,b,'wo',a,b,'w+') % 用白线画正电荷位置plot(-a,-b,'wo',-a,-b,'w-') % 用白线画负电荷位置xlabel('x');ylabel('y'),hold off
磁场....
如果地磁发生倒转，主磁场会变弱乃至消失，然后以相反的极性再出现。之后，指南针指示的方向将颠倒，天上地下的许多事物难免变得面目全非。 地磁倒转是地球磁极在地质时期中的交替现象。 地球磁场看来从150年前就开始走下坡路，磁场的强度至今已经削减了10%～15%，它的衰弱速度最近有增无减。 如果地磁发生倒转，主磁场会变弱乃至消失，然后以相反的极性再出现。之后，指南针指示的方向将颠倒，天上地下的许多事物难免变得面目全非。 磁场倒转会摧毁电网，伤害宇航员和人造卫星，扩大大气臭氧层空洞，将极光反射到赤道，鸟类、鱼类和其他迁徙动物将因此迷失方向。所幸，虽然有一些人发出世界末日的预言，并称找到了过去磁场倒转和物种灭绝间的联系，专家们说事情还不至于那么恐怖。 地磁日益严重弱化 英国科学杂志《自然》2002年4月11日刊登一篇论文详述了地磁场日益严重的弱化，引起了科学界对这个问题的普遍关注。 通过比较分析1979年和1980年美国“马格塞特”号人造卫星的数据，佐以1999年发射的丹麦“阿斯泰兹”号人造卫星收集的最新资料，科学家们发现了磁场弱化问题。巴黎地球物理研究所胡洛博士等人发现北极和南非一个地区的磁场已经变得特别弱。 胡洛博士在采访中提到，地磁场南部比其他地区要弱30%左右。因为来自太阳的带电粒子能够穿透薄弱的磁性防护，一些人造卫星已经出现电子故障。 罗彻斯特大学地球物理学教授约翰·塔多诺博士说：“磁场变弱的速度之快令人深思，它看起来就像我们在电脑里看到的模拟磁场倒转一样。” 磁场变化在上个世纪五六十年代就有显著表现。那时的科学家通过牵引船后的磁场传感器发现满是岩石的海床出现了奇怪的磁化带。后来人们知道，海底熔岩流在地球磁场的不断倒转中会交替磁化，海床就像一个巨大的录音机，记录发生的一切。陆地上古老火山的岩层中也有同样的记录。 岩石的“记忆”是怎么形成的呢？熔岩流里含有微小的矿物颗粒，它们是无数的指南针或小型磁铁，自由地指向当时的磁场。当熔岩冷却，其中的小指南针就固定在原地，就算磁场改变，它们也不能再移动，专家们称它为古地磁。 古地磁研究表明，地磁场大约每50万年倒转一次，但是以一种随机的方式进行，初期变化模式更是混乱。比如说，在恐龙生活的3500万年里没有发生一次倒转。 辐射爆发，谁能幸存？ 从全球范围看，磁场保护地球免受太阳风和致命的粒子风暴的伤害。地磁场的崩溃会导致辐射的爆发，带来各种各样的破坏。 美国航空和宇宙航行局戈达德太空飞行中心的大气科学家查尔斯·杰克曼博士和他的欧洲同事们一起用计算机模拟磁场倒转可能带来的变化。他们去年12月份公布报告说，变弱的磁场会让太阳粒子风暴袭击大气层，破坏大量的臭氧，而臭氧是保护地球免受紫外线侵害的。 来自太阳的紫外线辐射会伤害地球上的生命，降低农作物产量，增加癌症发病率，导致皮肤癌和白内障。杰克曼博士称，臭氧层受到太阳粒子风暴的袭击，一般可以在2～3年内自然复原，但是只要地磁场依旧微弱，臭氧层仍面临着新的辐射危险。 塔多诺博士说，无论地磁是倒转还是变弱然后恢复原状，它对人造卫星和臭氧层的实际影响是差不多的。地球磁场防护的崩溃会让太空粒子更深地穿透大气层，摧毁地球上的电网，正如太阳粒子风暴有时候造成的后果那样。 但许多生物学家倒是觉得，因为磁场倒转速度够慢，地球生物的韧性够好，大部分生物能够适应磁场变化。他们注意到化石记录并没有显示磁场倒转和物种大批灭绝之间存在相关性。 当年幼的大头海龟们踏上长达8000英里的环大西洋旅程，它们利用看不见的磁场信息来确定自己的方向和方位。从20世纪70年代开始，科学家开始发现大量证据表明很多动物依赖地磁场导航。加州理工学院的约瑟夫·克什维科博士发现，蜜蜂、鸽子、细菌、大马哈鱼、鲸鱼、蝾螈和其他一些动物身上都存在这种依赖性。 北卡罗来纳大学生物学家肯尼斯·洛曼博士说，磁场弱到一定程度时，“海龟们就有麻烦了”。 1971年，哥伦比亚大学詹姆士·黑斯博士注意到，微小的散线虫类的灭绝和最近一次的磁场倒转有很大关系。 但有些科学家否认二者一定有相关性，因为数据上的证据并不明显。 地磁倒转还需要2000年 1995年，美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室(LANA)和加州大学洛杉矶分校的科学家成功地用计算机模拟了地核中“地磁发电机”的活动，包括地磁倒转。在电脑模拟的数百万年里出现了十多次倒转。 在地球深处，地核分固态的内核与液态的外核两部分。液态外核的熔铁流活动产生地磁场，相当于一部超级“地核发电机”。 没人准确知道为什么地磁场要周期性倒转，科学家们认为可能是地核中熔铁流活动的改变导致的。 不管最新发现如何，公众都不用惊慌。科学家们说就算地磁倒转“迫在眉睫”，它仍然需要2000年时间来完成。上一次的逆转发生在78万年前，那时直立人还在学习怎么制造石头工具呢。 为了更好地理解正在发生的磁场减退现象，欧洲航天局最近批准了一项史无前例的追踪磁场活动计划。他们将在2009年发射3颗人造卫星，而在极地圈上空几百英里处飞行的太空船将于2015年出发。 胡洛博士称，科学家们会将卫星数据和计算机模拟结合起来作出远期预测，还将针对目前危险提出一些警告，可能的解决方案中会包括增强卫星防护等。
怎样模拟匀强磁场
无限长螺线管内部是匀强磁场；
两个长方体磁铁南北极相对，之间也近似为匀强磁场，类似于平行板电容器。
磁场的模拟实验
电脑模拟系统破解地球磁场南北颠倒之谜
美国《国家地理杂志》发表文章解释了地球磁场“南北颠倒”的原因。1845年德国数学家卡尔·高斯开始记录地球磁场数据，与那时相比，今天的磁场强度减弱了近10%左右。而且这种势头还将继续。
从地质记录来看，地球磁场平均大约每20万年翻转一次，不过时间也可能相差很大，并不固定，上一次磁场翻转是在78万年前。
专家认为，地球磁场来自地球深处的地心部分。固体的地心四周是处在熔解状的铁和镍液体。地心在金属液中的运动，产生了电流，形成了地球磁场。而该磁场屏蔽了宇宙射线，主要是太阳风暴对地球的袭击，保护了地球生命的延续。科学家发现，火山岩浆凝固时，其中的铁总是按磁场方向排列。专家把这一现象称为地球动力学，地球磁场是由地球动力支配的，他们根据这一理论发展的电脑模拟系统发现，地心周围的液体物质，总是处在不稳定状态，以非常缓慢的速度转动，一般大约每年移动一度。然而在受到某种干扰时，这个速度会变得越来越快，使原有的磁场偏离极地越来越远，最后发生南北极互换的现象。
几万年来，蜜蜂、鸽子、鲸鱼、鲑鱼、红龟、津巴布韦鼹鼠等动物一直依赖先天性的本能在磁场的指引下秋移春返，一旦磁场消失，它们的命运很难预测。
地球磁极变换不会造成灾难
大家都知道地球磁极要随着时间流逝而变换，南极变北极，北极变南极。而且两次变换之间的时间间隔不等，平均为25万年。
科学家发现，此前的一次变换发生在75万年前，因此他们预料，不久还会发生新的两极变换。这样就产生了一个问题：地球磁极变换会不会使地球磁场短时间消失，从而失去了防止宇宙带电粒子到达地球的能力，引起一些科幻电影所描述的严重自然灾害呢？
德国慕尼黑大学的赫拉德·勒施等人的研究发现，不会发生这样的灾难，而其中的拯救英雄就是太阳风。 赫拉德·勒施等人发现，由带电粒子组成的太阳风，将在瞬间建立起一个新磁场。
另外，由于太阳风和地球等离子层运动速度相差很大，太阳风将很快在距离地面350公里的高度建立起一个磁保护伞，这个磁保护伞的磁场强度大致与地磁磁场强度一样。它们可以将宇宙中的带电粒子挡在地球大气层外，地球上的生物依然可以高枕无忧。
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发布于：2022-11-28，除非注明，否则均为原创文章，转载请注明出处。