关于关于《电现象,磁现象在生活中的应用》的调查研究

关于《电现象，磁现象在生活中的应用》的调查研究

在日常生产生活中，电和磁以其各自优美的宏观超距力学性质及相互之间密切的转化性，而被广泛运用。对此，我组对于电现象，磁现象在生活中的应用及原理进行了深入研究和探讨。具体研究成果如下：

一．静电现象应用

1、静电除尘器：静电除尘是利用静电场的作用, 使气体中悬浮的尘粒带电而被吸附，并将尘粒从烟气中分离出来而将其去除。

2、静电分离机(提纯工业原料)

3、静电感应卸料器

4、静电复印、印刷技术：利用光电导敏感材料在曝光时按影像发生电荷转移而存留静电潜影，经一定的干法显影、影像转印和定影而得到复制件。

5、静电喷涂：利用静电吸附作用将聚合物涂料微粒涂敷在接地金属物体上，然后将其送入烘炉以形成厚度均匀的涂层。

6、静电纺纱：在纺纱过程中利用静电场对纤维的作用力，使纤维得到伸直、排列和凝聚，并在自由端须条加拈时起到平衡的作用，使纺纱能连续进行。

7、静电植绒：利用静电场作用力使绒毛极化并沿电场方向排列，同时被吸着在涂有粘合剂的基底上成为绒毛制品。

8、静电在高技术领域也得到一些应用，主要有：

①静电火箭发动机

属电火箭发动机的一种，与化学火箭发动机不同，所用的能源与工质分开。静电火箭发动机的特点是比冲高、寿命长（可起动上万次，累计工作上万小时），但推力很小，适用于航天器的姿态控制、位置保持和星际航行等。静电火箭发动机的工质（如汞、铯、氢等）从贮存箱经过电离室电离成离子，在引出电极的静电场力作用下加速形成射束。离子射束与中和器发射的电子耦合形成中性的高速束流，喷射而产生推力。推力通常在（0.5～25）×10-5牛之间，比冲达8500～20000秒。

②静电轴承

利用电场力使轴悬浮的滑动轴承。用电场力和磁场力共同悬浮的是组合式轴承。因静电轴承需要很高的电场强度，其应用受到限制，只在少数特殊仪表中使用。

③静电陀螺仪

又称电浮陀螺。是陀螺传感器的一种。在金属球形空心转子的周围装有均匀分布的高压电极,对转子形成静电场,用静电力支承高速旋转的转子。这种方式属于球形支承，转子不仅能绕自转轴旋转，同时也能绕垂直于自转轴的任何方向转动，故属自由转子陀螺仪类型。静电场仅有吸力，转子离电极越近吸力就越大，这就使转子处于不稳定状态。用一套支承电路改变转子所受的力，可使转子保持在中心位置。静电陀螺仪采用非接触支承，不存在摩擦，所以精度很高,其漂移率低达10-3～10-5度/时，是高精度惯性导航系统的重要元件。但它不能承受较大的冲击和振动。其另一缺点是结构和制造工艺复杂，成本较高。

④静电透镜

是电子透镜中的一种。在旋转对称型的若干个导体电极上分别加上一定的直流电压所形成的旋转对称静电场。例如，由等半径或不等半径的双圆筒电极构成的浸没

透镜;由等半径或不等半径的3个圆筒或3个光阑构成的单电位透镜,以及由阴极、调制极和阳极构成的阴极透镜。

二．磁现象的应用

1.录音机

录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流——音频电流，经过放大电路放大后，进入录音磁头的线圈中，由于通过线圈的是音频电流，因而在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场，磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，故磁带上就记录下了声音的磁信号。

2. 指南针

指南针是用以判别方位的一种简单仪器。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的北极，利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。

3.核磁共振诊疗

原子核带有正电，并进行自旋运动。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过渡。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用，如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。

三.电磁现象的应用

1.磁悬浮列车

运用电流的磁效应，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了，反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。根据车速，通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压。

2.变压器

运用电磁感应原理，变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

3.漏电保护开关

漏电开关的关电的动力来自磁力。开关的上下各一个线圈（火线和零线各接一个），通常在正确使用电器时零火线都有电流通过，上下两个线圈都有磁性平衡力，所以

开关不自动断开，但是一旦发生漏电（漏电的就是火线通过一个导电物体而不回流零线，比如人触电就是火线的电流通过人体再流入地面）火线有电流通过，但由于没回路零线是没有电流通过的，所以只有火线的线圈发生电磁感应产生磁力将断电开关打下达到切断电源的作用。

4.音响

在文艺演出时，音响设备是必备的工具。其中扬声器，麦克风就用到了电磁原理。下面以动圈式扬声器和动圈式话筒为例。

（1）动圈式扬声器

动圈式扬声器运用的是电流的磁效应，扬声器中的线圈通电时,其线圈就会产生磁场,在与磁铁的磁场相互作用下,线圈就会振动,振动就会发出声音. 是通电导体在磁场内的受力作用.当交流音频电流通过扬声器的线圈(音圈)时,音圈中就产生了相应的磁场.这个磁场与扬声器上自带的永磁体产生的磁场产生相互作用力.于是,这个力就使音圈在扬声器的自带永磁体的磁场中随着音频电流振动起来.而扬声器的振膜和音圈是连在一起的,所以振膜也振动起来.振动就产生了与原音频信号波形相同的声

音.

（2）动圈式话筒

动圈式话筒用的是电磁感应的原理：声音的震动带动在磁场中的线圈震动，这一震动将切割磁感线，产生感应电流，从而将声音信号转变为电流信号。

5.电动机

运用的是电流的磁效应，直流电动机通过直流电流的线圈在磁场的作用下，可以产生电磁转矩，在电磁力的驱动下定向旋转，再加上换向器和电刷的共同作用，保证靠近N极和S极的线圈总是通过恒定方向的电流，导致电磁转矩方向不变，达到持续旋转的效果。电动机就是依靠这个原理，在多匝线圈，多对磁极的作用下，达到电动的作用。

6.发电机

运用的是电磁感应，芯槽上也有线圈分N极和S极，当外面的直流电经电刷、滑环通入转子线圈后在转子线圈上会产生磁力线，这磁力线的方向从N极到S极，发电机转子被汽轮机转子带动以n1(3000转每分钟)速旋转时，相当于该转子磁力线也以n1的速度在旋转，这过程被定子线圈所切割在定子线圈中产生感应电动势（感应电压），发电机和外面线路上的负载连接后输出发电，这是普通发电机基本的原理。

通过以上的研究我们得出的结论是：

1.）电现象和磁现象在生活中应用广泛，给人们的生产生活带来了重大影响

2.）电和磁是同一的本质的两个方面，他们具有密不可分的联系