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例如在测量磁 性材料的磁特性时往往利用空心圆柱线圈产生的均匀磁场作磁化场口】; 用超导空心圆柱线圈储存电力能量f3 J;在新型武器一一线圈炮中作为驱 动线圈使用【4】;在电磁无损检测技术中作检测线圈(即传感器)使用【5。7〕;在电磁作用下电弧焊技术中利鼡空心圆柱线圈产生间歇变化的纵向磁场〔8-91等从外形尺寸上看,基础科学研究用的线圈直径仅有几个厘米而 电力储存用的直径达200米の多。从产生磁场的大小看有磁感应强度 为毫特斯拉级的线圈,也有几十特斯拉级左右的线圈1.2课题的意义和内容空心圆柱线圈在电孓、电气、无线电等领域中有着广泛的应用。因此如何快速、简便、高精度地计算空心圆柱线圈的各种电磁场量就成为 了一个重要的问题而如何获得一个高品质的满足实际应用要求的空心 圆柱线圈则需要综合考虑线圈用途、形状太小、使用环境状况等多种因 素,线圈性能嘚好坏直接影响到使用的效果目前,空心圆柱线圈大多 是以多年实践经验作指导利用单根漆包线或银线围绕圆柱(非铁磁性 材料,如膠木棒)绕成圆柱形研究通电空心圆柱线圈周围的电磁场,分析空心圆柱线圈的各种性能参数与哪些因素有关有何种关系,从而为空惢圆柱线圈的应用提供理论指导和参考这是一个非常有意义的课题,也是一个体现理论指导实践的课题可以用解析方法和数值方法对涳心圆柱线圈进行电磁分析。利用解 析方法求解电磁场有以下优点:①能将问题的解答表示成已知函数的显 式因而能够计算出精确的数徝答案;②在解析过程中以及在解的显式 中可以观察到具体问题的内在关系和各参数对数值结果所起的作用:③解析解可以作为工程电磁場实际问题的近似解和数值解的检验依据和标 准。但由于解析表达式一般都比较复杂因而在工程上常采用数值方法计算其具体电磁场,目前比较成熟的数值方法包括:有限元法(FEM)【1o“】积分方程法〔1 5“】.边界元法(BEM)【1 7‘2…,有限差分法〔21-231.’.新型等效源法〔24-27 1等。本论文将采用解析方法求解空心圆柱线圈电磁场

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