单相短路电流计算在工程设计中的应用
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篇1:单相短路电流计算在工程设计中的应用
单相短路电流计算在工程设计中的应用
港口码头、堆场照明设计具有配电路较长,末端为单相用电设备,且设备功率较大的特点.由于配电线路中的相保阻抗相对较大,使得线路末端单相短路电流较小,从而成为设计中不可忽视的.问题之一.
作 者:郑晓光 Zheng Xiaoguang 作者单位:广东省航运规划设计院,广州,510050 刊 名:广东造船 英文刊名:GUANGDONG SHIPBUILDING 年,卷(期): “”(2) 分类号:U6 关键词:大面积照明 单相短路篇2:道路照明设计中单相短路电流计算论文
道路照明设计中单相短路电流计算论文
照明设计是城市道路设计中比较重要的一项设计内容。为了确保城市道路照明能为车辆驾驶人员以及行人创造良好的视看环境,达到保障交通安全,提高交通运输效率,方便人民生活,防止犯罪活动和美化城市环境的效果,建设部于91年特制定了《城市道路照明设计标准》CJJ45-91.标准要求道路照明设计原则为“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便。”并对照明标准、光源和灯具的选择、设计、照明供电和控制以及节能措施等方面做了较详尽的规定和要求,笔者在工程设计中运用和深入了解标准的过程中,确实得到了很多的益处,同时也发现一些不完善之处,比较突出的是规范中对照明供电保护及电缆选择没有做详细说明和要求,而这部分内容的设计正确与否直接影响到“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便”这个基本原则。在道路实际使用中发生的电气故障,小到电缆烧毁,大到人身触电伤亡事故的出现,都于与此相关。笔者希望本文起抛砖引玉的作用,以引起有关部门的重视,并与本行业同仁一同探讨。
在道路照明配电中,由于配电线路较长,配电线路零序阻抗较大,单相接地(零)短路电流相对较小。为了计算低压配电系统的单相接地(零)电流,需要利用不对称短路电流的计算方法。不对称短路电流可利用计算三相短路的原则进行计算。因为电压的对称分量与相应的电流对称分量成正比,因此在正序、负序和零序分量中,都能独立地满足欧姆定律和克希荷夫定律。正序、负序和零序电流也只产生相应地正序、负序和零序电压降,利用这一个重要的性质,可以用电工学中对称分量法分析在对称电路中所产生的各种不对称短路。
单相接地(零)短路电流的计算
不对称短路时,由于距发电机的电气距离很远,降压变压器容量与发电机电源容量相比甚小,因此,可假定正序阻抗约等于负序阻抗。单相接地(零)短路电流按下式计算:
式中Up平均线电压(V)R0,X0,Z0配电网络的总零序电阻,总零序电抗,总零序阻抗。R1,X1,Z1配电网络的总正序电阻,总正序电抗,总正序阻抗。
电路中主要元件阻抗
1、电力系统正序电抗的计算在计算低压电力网络短路时,有时需要计入系统电抗XX,如果系统电抗不知,只有原线圈方面的短路容量或高压短路器的额定容量Sdn(MVA)时,则系统正序电抗可近似地按下式计算:式中Uj=Up平均线电压(V)Sdn原线圈方面的短路容量或高压短路器的额定容量(KVA)。
2、变压器阻抗的计算
变压器的正序电阻:
变压器的正序电抗:式中ΔPd变压器短路损耗(kW)Ue变压器二次侧额定电压(V)Se变压器额定容量(KVA)Ud%变压器阻抗电压百分比,变压器的零序电抗是与其本身结构和绕组的接法有关。目前不少厂家生产的Dyn11结线变压器比Yyn0结线变压器零序阻抗小,二次侧短路电流大,可提高一次侧过电流保护兼作二次侧单相接地保护的灵敏性。故建议使用Dyn11结线变压器,变压器的零序电阻,零序电抗的取值计算如下:R0=RⅠ+RⅡ=R1X0=X1+XⅡ=X1式中R0,X0变压器的零序电阻,零序电抗。RⅠ,X1变压器的一次绕组电阻,漏电抗。RⅡ,XⅡ变压器的二次绕组电阻,漏电抗。R1,X1变压器的正序电阻,正序电抗。
3、推导参见机械工业版社出版的高等学校教材《工厂供电》。铜、铝母线电阻电抗的计算(矩形截面母线各相在同一平面内)
自动开关的选择
1、自动开关额定电流的确定一千米路灯数量为14盏,高压钠灯功率因数为0.45.道路照明计算电流:
Iez≥Ijs取Iez=100A
2、自动开关长延时动作的过电流热脱扣器额定电流的确定IZd1≥KzlIjs=1×23=23A取脱扣器额定电流为It.e=25A照明用自动开关长延时脱扣
器对高压钠灯的计算系数取1.参见《工厂配电设计手册》第一版表11-21.
3、自动开关瞬时动作的过电流脱扣器的确定Izd3≥Kz3Ijs=6×23=138A取LZd3=150A,照明用自动开关瞬时脱扣器对高压钠灯的计算系数取6.参见《工厂配电设计手册》第一版表11-21.
4、按短路电流校验自动开关动作灵敏性自动开关动作系数取1.5时,灵敏性远远达不到要求。
用自动开关动作系数及短路电流确定自动开关瞬时脱扣器整定倍数值由于单相接地电流较小,现有的热磁式自动开关瞬时过电流脱扣器的整定电流值最小为3倍脱扣器额定电流,一般较难满足灵敏性的要求。如用过电流长延时脱扣器做后备保护,容易使电缆长时间过电流,轻则烧毁电缆,重则引起火灾。由于道路配电属于单相配电,即使配电中尽量使三相平衡,零序电流仍较大,也不能使用另加零序保护装置的措施。按“JB1284-73”的规定,非选择型配电用自动开关的瞬时过电流脱扣器的整定电流值为10倍脱扣器额定电流(可调式为3~10倍),只具有瞬时过电流脱扣器的自动开关,其脱扣器整定电流值为1~3倍或3~8倍脱扣器额定电流。遗憾的.是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法:
1、加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。
2、使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。能满足保护要求。由于本人才疏学浅,所述问题不够深入,愿与广大电气设计同仁一同探讨,同时希望引起低压厂商的注意,能生产出更多适用于各类特殊场合的产品来。于各类特殊场合的产品来。定电流值为1~3倍或3~8倍脱扣器额定电流。
遗憾的是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。
目前解决这个问题的办法:
1、加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。
2、使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。
能满足保护要求。由于本人才疏学浅,所述问题不够深入,愿与广大电气设计同仁一同探讨,同时希望引起低压厂商的注意,能生产出更多适用于各类特殊场合的产品来。于各类特殊场合的产品来。定电流值为1~3倍或3~8倍脱扣器额定电流。遗憾的是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法:
1、加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。
2、使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。
篇3:云计算在院校教育中的应用初探
云计算在院校教育中的应用初探
云计算技术以其强大的功能已在我国的一些商业领域得到了初步的应用.本文在介绍云计算概念、概括云计算技术特点的`基础上,探讨了云计算技术在院校教育中的应用.
作 者:汪洋 作者单位:天津武警指挥学院模拟中心,天津,300350 刊 名:科技经济市场 英文刊名:KEJI JINGJI SHICHANG 年,卷(期): “”(4) 分类号:G71 关键词:云计算 院校教育篇4:电力工程设计中工程测量应用论文
电力工程设计中工程测量应用论文
1引言
电能是社会发展的重要能源,在社会发展中具有不可替代的作用。电力工业是社会经济发展和人民生活正常运转的基础,而电力工程设计是电力工程前期工作的重要组成部分,电力工程的设计必须做到合理,确保其电力的安全、可靠。工程测量通过采用一定的设备仪器解决工程建设中实际问题,这是现代工程建设必不可少的质量保证,因此,下文就对测量在电力工程设计的作用和具体应用进行详细的介绍。
2工程测量在电力工程设计中的作用地位
工程测量是一门技术应用型学科,在电力工程设计中具有非常重要的位置。众所周知,电力工程中的送电线路的设计,其塔位的排定都是在平断面图上进行的,发电厂和变电站的总平面图是在具有各种比例尺的地形图上进行绘制的,因而向电力工程设计单位提供准确的平断面图和各种比例尺的地形图正是电力工程测量的主要内容和任务。因此,没有工程测量的密切配合和及时提供测量资料,电力工程设计单位就无法进行电力工程的设计。显然,作为一名合格的电力工程设计人员,尤其线路电气、总交土建等专业人员,应该对工程测量具有一定程度的了解,这是提高电力工程设计质量的需要,也是电力工程设计人员提高自身技术水平,开拓知识领域的需要。工程测量在电力工程设计工作中主要包括以下几方面的内容:
(1)和电力工程线路设计人员进行配合,参加线路路径和大跨越位置的选择,进行定线测量和平断面图的测绘、塔基断面图的测绘以及拥挤地段平面图的测绘;进行杆塔定位测量,将电力工程设计图纸上确定的塔位通过测量放样到实地上,作为电力工程施工的依据。
(2)和发、变电工程设计人员进行配合,参加选厂踏勘;参加灰场、灰管线、供水管线及水源地的选择踏勘;对各种大比例尺地形图或纵断面图进行测绘,为电力工程设计单位进行工程的设计提供可靠的测绘资料。
(3)和微波通讯工程设计人员进行配合,参加站址选择踏勘;对站址地形图进行测绘,为站址提供国家统一的坐标和高程。
(4)协助水文、工程地质专业进行一些配合工作,对洪水位的高程进行测定以及进行钻孔放样。为电力工程的施工和运行(是否需要进行变形沉降观测和建筑方格网测量等)提供服务。
3工程测量在电力工程设计中的应用
3.1工程测量在电力工程中的送电线路设计的应用分析
3.1.1工程测量在电力工程初步设计阶段的主要任务分析在电力工程送电线路初步设计阶段,工程测量的主要任务是参与现场勘察、送电线路的合理选择、拥挤地段平面图测量的开展、大跨越段的定线测量的开展、平断面图测量工作的开展等;对重要交叉跨越地段进行实际测量;参与弱电线路的调查,并对弱电线路的路线图进行测绘等。
3.1.2工程测量在电力工程施工图设计阶段的'应用在电力工程施工图的设计阶段,工程测量主要有以下两个内容:①终勘;②定位。所谓终勘简单的说是对全线开展实地定线,并对平断面图进行测绘,而定位主要是把电力工程设计图纸上已经设计好的塔位进行测量放样反应到实地上去,以指导后期电力工程的施工。其中,定线环节需要严格按照“分中法”的技术标准进行工程测量,将测量仪器对中整平后,首先瞄准后视方向上的测量目标,然后将望远镜翻转180℃对第一个前视点进行确定,接着把水平转动仪旋转180℃,瞄准后视目标,再次对望远镜进行翻转,进而确定第二个前视点,最后把前两个前视点用一条直线连接起来并按直线方向向外延伸,就能够将沿直线方向的桩位确定下来,对于桩位的选择也有必须符合一定的要求,满足使测量仪器使用的便利性,确保视线的良好、点位容易寻找,且桩位能够长时间保存等。进行平断面测量主要是为了对平断面图进行绘制,其测量内容多而复杂,必须认真细致地进行测量,平断面测量的主要内容有:桩位的间距和高差;带状平面图;中线纵断面;转角测量;边线危险点的测量、边线断面的测量;风偏危险点的测量和风偏横断面的测量等。
3.2工程测量在发电站和变电站设计中的应用
发电工程设计通常包括以下几个阶段:①可行性的初步研究;②可行性的研究;③工程初步设计;④工程的设计。工程测量在不同的阶段具有不同的测量内容。在可行性的初步研究阶段,工程测量的主要内容是协助业主进行厂址的合理选择,并且辅助电力工程设计人员搜集1:50000的地形图。在可行性研究阶段,工程测量的主要内容是搜集更大比例的地形图,将其覆盖范围进一步的扩大,对象包括厂区、灰场、生活区、铁路线、建筑物、水源地等等。在进行地形测量过程中采用的测量比例尺主要有以下两类:①控制测量的比例尺;②地形图绘制的比例尺。控制测量的主要内容是对一些控制点进行测量,计算出控制点的坐标和高程,作为后期电力工程施工放样和地形绘制的依据。变电站工程设计可以分为以下两个阶段:①初步设计阶段;②施工图设计阶段。在变电站工程设计阶段,通常会采用数字测绘技术,利用其绘制相应的比例图,并且辅助变电站设计人员合理选择线路和厂址,并且通过数字测绘技术对大量数据信息进行储存,将变电站的所有地图数字化,然后在建立相关模型进行下一步的详细分析,从而选出最佳的电力工程设计方案。
3.3工程测量在微波通讯工程设计中的应用分析
微波通讯工程设计和变电工程设计具有很多的相似点,工程测量也主要集中微波通讯工程的初步设计阶段,工程测量的主要内容是参与站址的实地考察以及合理选择。为了更加准确的确认微波塔的高度和天线的高度,一般情况都是在1:50000的地形图上采用图解的方法对测量数据进行处理,然后进行纵向剖面图的绘制。此外,还需要综合考虑地球的曲平和大气折光对工程测量和工程设计的影响。
4结束语
综上所述,随之科学技术的快速发展,现代的工程和传统的电力工程测量技术相比,具有很多的优点,无论是从仪器设备上还是从测量的方法上都得到了很大的改进,电力工程测量给电力工程的设计提供了很大的技术保障,在电力工程测量中采用先进的数字化技术使得测量的数据能够自动进行贮存和处理,不但降低了工程测量的工作量,也为电力工程的设计提供了更准确的数据。本文中,笔者首先对工程测量在电力工程设计中的地位和作用进行了阐述,然后对工程测量在电力工程设计中的实际应用进行了系统的分析,希望本文的介绍能够我国电力工程设计提供一定的帮助,为我国的电力工程的发展提供技术支持。
篇5:电力工程设计中电力系统的应用论文
电力工程设计中电力系统的应用论文
摘要:电能作为是我国国民经济各领域发展的基础性能源,其所起到的作用是非常重要的,对电力系统进行合理化的规划有利于电力工程质量的提升及满足人们的正常用电。因此,本文则主要就电力工程设计中电力系统规划设计的应用做详细分析,以期借此能够对实际操作起到一定指导作用,从而促进我国的电力实业发展,以供参考。
关键词:电力系统;电力工程;应用
前言
目前,我国的经济发展有了长足的进步,人们的生活质量有了大幅度提升,故此在用电需求上也得到了增加。为能够有效保障电力系统的稳定可靠安全的运行,对电力资源最大化的得到节约,电力系统规划设计就是最为关键的环节,这对整个电力工程的运行效率都会产生影响。故此加强这一领域的理论研究对实际有着重要的意义。
1.电力系统的规划设计及方法分析
1.1电力系统规划的内涵分析
现阶段我国对电力的需求及质量都有着要求上的提高,电力系统的安全稳定运行是保障人们正常用电的基础,所以对电力系统的科学规划就显得比较重要。而电力系统主要就是通过配电以及输、发电等环节所组成的电能生产及消费的系统,其主要功能就是将一次性能源发电动力装置转换成电能形式,在输电的支持下将电能供应给用户,所以它是我国国民经济系统中的重要子系统。对其进行有效的规划就是结合某地区内人口、经济和工业发展规模等实际情况,进行对电力的负荷加以预测,同时对各分区进行电力电量的平衡分析,对可能出现的盈缺情况加以预测。然后论证规划方案的经济可行性,对相关的设备等一系列内容进行科学合理实施。
1.2电力系统规划的方法分析
电力系统在实际的规划过程中必须要结合实际情况进行,电力系统规划设计的主要方法是通过对原始资料进行的',任何设计规划不能一次性就设计出最佳的方案,是在不断的完善改进过程中进行的。故此对电力系统的规划设计也如此,要能够将前期的工作基础做好,将电力负荷的相关资料进行详细的搜集,要结合当地的经济发展状况进行规划设计,只有这样才能够将电力系统规划设计的效果以最佳形式呈现出来。
2.电力工程系统设计规划注意事项及应用分析
2.1电力工程系统设计规划注意事项分析
我国的电力工程建设规划正不断的扩大规模和完善,其中的系统电压在不断提高,以及电源的容量也得到了全面上升,这些方面的变化使得电力系统的规划设计就发挥着关键作用。所以在规划设计的初级阶段要能够将准备工作完善做好,对数据的收集以及数据库的建立等,都要能够加强力度,这些也会之后的相关工作打下了坚实基础。对相关的基础性数据的建立是一项长期工作,同时也是整个系统规划设计的导向,这就需要在这一方面的网络基础数据进行及时有效的更新,并要形成规划的相关报告,如此才能够设计的更加科学化与合理化。
2.2电力工程设计中电力系统规划设计应用分析
针对电力工程设计中的系统规划设计可将其分为长期与中期电力系统发展规划类型,具体的规划设计当中,主要有近区电网电源规划情况和出力分析,以及工程所在区域电力负荷预测及特性分析等。在电力负荷预测及分析层面,对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测以及分析这是一项基础性的工作,对电力工程的设计主要进行十年以内的中短期负荷预测,也就是围绕着国民经济运行及发展所进行的。非负荷进行预测的方法是多样化的,其中的专家系统和模糊理论等新的方法所起到的作用比较关键。另外从电源的规划层面来看,这是电力系统规划设计的一个核心内容,对拟建工程周边电网电源规划进行统计以及对电源的出力情况进行分析是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。从实际情况来看,电力电源的类型主要有地方电源及统调电源两种,所谓的统调电源主要是大型的发电厂对电网调度的统一所使用的电源,而地方电源则是一些比较小型的水电站。具体的规划过程中,新建电源机组会出现逐年投产的情况发生,这就需要对电源的出力情况进行详细的分析统计。再者就是电力的平衡在电力系统规划设计当中的约束条件,这就需要结合前面的负荷预测及电源出力的情况进一步的对电力工程的布局和规模等进行详细的分析。对电力电量平衡进行分析的过程中,分区间的电力电量交换也要进行充分考虑。为能够说明电力系统当中项目工程的地位及作用,要按照工程所在地网络特点及负荷分布等情况,在经了政府部门的审批之后接入系统就能够被提出,同时运行方式和供电电压的内容也要得到充分考虑。还有就是对电力系统规划设计中的电气计算环节,在这一过程中主要包含着几个重要层面的内容,也就是稳定计算机潮流计算和务工补偿计算、短路电流计算。然后通过各种电气计算的结果进行分析项目接入方案安全性及可靠性等,对设计的方案进行比较择取最佳方案。对电力系统规划设计方案过程中的准备阶段主要是了解在大网地区基本情况和特点加以了解,对现有的统调电源及线路等方面的资料进行收集,将其作为电力电网现状设计的基础数据,接着就行调度。通过对电力系统中发电动力装置的转化,再进行输电及变电和配电等程序。对电力系统的细节进行设置,保证输电稳定性,在规划的重点上要得到重视,主要就是规划周期,规划设计成本,安全这几个重要方面。例如在规划设计的成本方面对电力系统规划时,对元件以及电缆和设备等都有着重要的影响,这一过程的规划设计就需要对电力系统功能方面都要达到相关要求,在保证质量的同时将投入实现最小化。电力网络的基础数据对电力系统规划设计有着比较重要而对意义,所以要不断的更新及完善基础数据,这样才能够更加有利于电力工程设计的科学性。
3.结束语
综上所述,电力系统的规划设计作用及影响的进一步扩大,也将对电力工程的设计起到促进作用,随着我国的电网电压及电网的规模不断扩大,也需要更加科学的电力系统布局。在这一过程中要能够结合实际的情况进行设计规划,注重人才的培养,多角度的分析问题,如此才能够最大化的提高电力工程的设计质量和水平。
参考文献:
[1]黄齐明.电力工程设计档案的开发与利用[J].机电兵船档案.(01)
[2]华军.电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].科技与企业.(05)
[3]李文栋.电力工程设计中电力系统规划设计的应用[J].旅游纵览(下半月).2013(01)
篇6:数值计算在量子力学教学中的应用及优势
数值计算在量子力学教学中的应用及优势
文林
(重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆401331)
摘要:量子力学一直以来都是高等物理教学的重点和难点。为了避免烦琐的数学推导,提高学生对量子力学的学习兴趣,应将数值计算作为一个虚拟实验平台引入到量子力学的教学中。
关键词:量子力学;数值计算;谐振子
一、引言
量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学分支学科,与相对论一起构成了现代物理学的理论基础[1]。对于高等院校物理专业的学生,量子力学在基础课程中占有核心地位。通过学习量子力学,可进一步将学生对客观物质世界的感性认识提升到理性认识。因此,对于高校量子力学教师而言,形象、生动的课堂教学不仅能激发学生的学习兴趣,而且还能完善和拓展学生的物理专业知识,从而提高学生的思维水平和培养他们的科研能力。
对于大部分初学者,除了难以理解量子力学中一些与常理相悖的知识外,烦琐的数学推导使很多同学对量子力学望而生畏。如果高校教师继续沿用传统的解析推演、口述笔写的.教学方式,将加大学生学习量子力学的难度。此外,量子力学的授课内容大部分属于理论知识,受条件的限制,许多高校无法为学生开设实验课程,这使得学生对抽象的量子力学现象缺乏客观认识。随着计算机的不断发展,很多教师将一些数值计算引入到了量子力学教学中,不仅有效地规避了烦琐的数学解析推演,而且也能作为量子力学授课的理想实验平台,为学生形象地展示量子力学中的一些抽象且难以理解的量子现象和概念[2,3]。因此,为了降低学生学习量子力学的难度,提高学生对量子力学的学习兴趣,应鼓励高校教师将计算机及数值计算搬进量子力学的教学课堂。本文将通过具体的一些量子力学实例来说明数值计算应用于量子力学教学过程中的优势。
二、数值计算在量子力学教学中的应用实例
我们将以一维势场中单个粒子的定态及含时演化为例来说明数值计算在量子力学教学中的应用。为了简单,我们以Matlab软件作为数值计算的平台。例1:一维定态薛定谔方程的数值计算
在量子力学中,描述单个粒子在一维势场V(x)中运动的定态薛定谔方程如下:
这里我们假设m=攸=1。原则上,通过从定态薛定谔方程中求解出波函数ψ(x),我们可以知道该粒子在势场V(x)中运动的所有信息。然而,方程(1)是否存在解析解,在很大程度上依赖于势场V(x)的具体形式。对于较为简单的势场,例如大家熟知的无限深势阱及谐振子势阱,很容易解析求解方程(1)。相反,如果势场V(x)的形式比较复杂,如周期势或双势阱,则必须借助于数值计算。因此,当学生学会利用数值计算求解无限深势阱或谐振子势阱中的定态薛定谔方程时,则很容易举一反三的将其推广至较为复杂的势场,从而避免了烦琐的数学问题。
以下是基于Maltab软件并利用虚时演化方法所编
作为例子,我们分别选取了谐振子势阱的基态波函数和非基态波函数作为时间演化的初始值。从图2中可以看到,当初始值为基态波函数时,波包的构型并不会随着时间的演化而发生形变,这说明粒子处于动力学稳定的状态。相反,当我们将初始波函数的波包中心稍作挪动,则随着时间的演化,波包将在势阱中做周期性振荡。我们可以让学生利用数值程序证明波包振荡周期等于谐振子的频率。此外,如果我们将初始波函数改为谐振子的激发态,并在初始时刻加上一个较小的扰动项,则可利用时间演化程序证明激发态在外界的一定扰动下而变得动力学不稳定。因此,数值程序为我们提供了验证理论结果的理想实验平台,有利于学生对抽象物理概念的理解。
三、结语
基于Matlab软件,我们以量子力学中的定态和含时薛定谔方程为例来说明数值计算应用于量子力学教学过程中的优势。数值计算不仅有效避免了烦琐的数学公式推导,而且也可当作理想的实验平台来形象地展示量子力学中一些抽象的物理现象。高校教师借助于数值计算能拓展学生的物理专业知识,提高他们对量子力学的学习兴趣,培养他们利用数值计算做一些简单的科学研究。
参考文献:
[1]曾谨言。量子力学卷I[M].第五版。北京:科学出版社,2014.
[2]张杰。吸收介质的Mie散射光学特性研究[J].安庆师范学院学报:自然科学版,2003,9(4):53.
[3]张小伟,赵华。Matlab在量子力学教学中的简单应用[J].科技信息,2013,(24)。
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