工程电磁场主要应用状况

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主要应用状况磁悬浮轴承磁悬浮列车磁悬浮冶炼磁悬浮防振装置磁悬浮搬运磁悬浮生活中的应用磁悬浮应用在军事中•磁浮技术原理是运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮技术的应用也有两种相应的形式:一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统,它利用超导体电磁铁形成的磁场与线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使物体悬浮的;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的系统,它利用吸引力与物体的重力平衡,从而使物体进行悬浮。极光的产生原理•产生原理来自太阳的高能带电粒子流(又称太阳风)到达地球附近,由于地球磁场的作用使其中大部分改变原来的移动方向而远离地球,只有极少部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光直线加速器回旋加速器同步加速器•我国最大的三个加速器:•北京的高能粒子加速器,•合肥的同步辐射加速器,•兰州的重离子加速器电磁波的产生:•电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,变化的电场会产生磁场(即电流会产生磁场),变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。电磁波是怎样传播的?•电磁波的传播需要介质吗?•——不需要•电磁波可在真空中传播.传播速度为C=3×108m/s电磁波的特点•电磁波在空间是向各个方向传播的.•电磁波的传播速度等于光速,空气中和在真空中近似.•不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度都相同,所以频率较大的电磁波,波长较短.•声波、水波是必须要有传播介质的,电磁波的传播却不需要别的媒介可以在真空中传播,这是电磁波与声波重大区别之一.•无线充电技术引,源于无线电力输送技术,利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电能,线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振,实现电能高效传输的技术。•无线充电器无线充电手机无线充电相机无线充电鼠标•线圈炮线圈炮又称交流同轴线圈炮。它是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成。根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的。加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生电磁场力,使弹丸加速运动并发射出去。•1.电磁炮可用于天基反导系统。由于电磁炮初速度极高,可用于摧毁低轨道卫星和导弹,也还可以用它来拦截军舰发射的导弹.•2.用于防空系统。由于电磁炮初速度高,射速也高,所以,有军事专家美军认为可用电磁炮代替高射武器和防空导弹,执行防空任务.如美国正在研制一种电磁炮,其发射速度为500发/分,射程达几十千米的电磁炮,准备替代舰上的“密集阵防空系统”.用它不仅能打击临空的各种飞机,还能在远距离拦截空对舰导弹.英国也正在积极研制用于装甲车的•电磁炮•4.用于装备炮兵部队•5.用于•电磁波的军事运用•一.电磁波武器•1.激光武器•2、电磁武器•3、电磁炸弹(E-bombs)E炸弹•军事的发展人体磁场•1.由生物电荷运动产生的磁场人体的肌肉、神经和器官、组织的活动,往往伴随着微弱的生物电活动.根据毕奥—沙伐尔定律,运动的电荷会产生磁场.从这个意义上来说,凡是能产生生物电信号的部位,必定会同时产生生物磁信号.心磁场、脑磁场、神经磁场、肌磁场等均属于这一类.2.由生物磁性材料产生的感应场组成人体活组织的物质具有一定磁性,叫做“生物磁性材料”,它们在地磁场及其它外界磁场的作用下便产生了感应场.肝、脾等所呈现出来的磁性就属于这一类.3.由侵入人身体内部的强磁性物质产生的剩余磁场如磁铁矿粉末通过呼吸道进入肺部、通过食道进入胃肠系统等.这些磁铁矿粉末在外界磁场的作用下被磁化,从而产生剩余磁场.肺磁场、腹部磁场等均属于这一类.人体磁性活动的探测由上可见,人体磁信号非常微弱,而且深深地埋.藏在环境磁噪声之中.因此,探测是非常困难的。就要采用如下技术:1.铁磁屏蔽2.采用空间鉴别技术3.交流磁屏蔽与空间鉴别技术相结合4.超导量子干涉式磁强计5.磁通门式磁强计(或梯度计)•一般来说,人体磁性活动的存在具有普遍性,但限于目前检测水平,迄今探测到的有心磁场、脑磁场神经磁场、肺磁场、眼磁场、肌磁场、肝的磁性等.这些磁场的强度一般都很微弱.例如:肺磁场强度为10_7~10_4Gs数量级,心磁场强度为10_6Gs数量级,自发脑磁场强度为10_8Gs数量级,诱发脑磁场和视网膜磁场强度为10_9Gs数量级等等.•然而,周围环境磁噪声比这些要大得多.如,地磁场为0.5Gs左右,地磁起伏噪声强度为10_5~10_3数量级.现代科学技术高度发展的今天,文明城市变成了“磁性海洋”,交流磁噪声强度已高达10_4~10_3Gs数量级,若距离大型钢铁件(象机床、电磁设备)、电网或活动车辆(如无轨电车、火车)较近,则磁噪声就会更强.表1列出了一些人体磁信号幅值、一些环垅磁噪声强度以及探测仪器本征噪声水平电磁波与微波炉•微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多,而且还很有个性,微波一碰到金属就发生反射,金属根本没有办法吸收或传导它;微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,但不会消耗能量;而含有水分的食物,微波不但不能透过,其能量反而会被吸收。•微波炉(物质的电结构不同,使其吸收微•波的能力也不同,有些物质不反射不吸收•微波,对微波而言是透明的,水吸收微波•的能力较强,因此能被微波加热;微波使•物质内的分子摩擦,令温度升高)✲电磁炉•现代厨房革命的产物•它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生•热效率得到了极大的提高,高效节能•加热线圈中通入交变电流,线圈周围便产生一交变磁场,交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体,在锅底中产生大量涡流,从而产生烹饪所需的热•没有明火,安全、卫生•电磁炉又名电磁灶,是现代厨房革命的产物,它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生,因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能橱具,完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时,加热线圈中通入交变电流,线圈周围便产生一交变磁场,交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体,在锅底中产生大量涡流,从而产生烹饪所需的热。在加热过程中没有明火,因此安全、卫生。•红外线遥控•我们每天都用到的电视遥控器也是利用了红外线。遥控器的前段有一个红外发光二极管,按下不同的键时,它可以发射不同的红外线,来实现电视机的遥控。

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