1.电磁学应用

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物理中的电磁波应用知识点

物理中的电磁波应用知识点

物理中的电磁波应用知识点电磁波是物理学中重要的概念之一,它们在我们的日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

本文将介绍一些常见的电磁波应用知识点,从无线通信到医学影像学,帮助读者了解电磁波在不同领域的重要性和应用。

1. 无线通信无线通信是电磁波应用的一个重要领域。

无线电波、微波和红外线等电磁波的应用,使得我们可以通过手机、电视、卫星通信等方式实现远距离的通信。

无线通信技术的发展使得信息传递更加快速方便,为人们的日常生活和工作带来了巨大的便利。

2. 无线能量传输电磁波还可以用于无线能量传输。

无线充电技术是其中的一个应用示例,通过电磁波的辐射和接收可以实现对电子设备的充电。

这种技术在现代生活中变得越来越常见,我们可以通过将手机或其他设备放在充电器上而无需使用电缆进行充电。

3. 雷达系统雷达是一种利用电磁波进行远程探测和监测的技术。

雷达系统利用电磁波的特性,通过发射器发送电磁波并接收它们的反射信号来探测目标的位置和速度。

雷达系统被广泛应用于气象预报、军事侦察、航空导航等领域。

4. 医学影像学电磁波在医学影像学中的应用是一项重要的技术。

X射线、CT扫描和MRI等技术利用了电磁波的穿透能力和与物质相互作用的特性。

这些技术可以帮助医生对内部结构和器官进行诊断,从而更好地了解疾病的情况并制定治疗方案。

5. 激光技术激光是一种高度聚焦的电磁波源,它在很多领域中发挥着重要作用。

激光被广泛应用于工业加工、医疗美容、科学研究和通信等领域。

由于激光的高度单色性和定向性,它可以实现高精度的切割、焊接和测量,并在眼科手术和皮肤治疗中起到重要作用。

总结:电磁波在物理学中是一个重要的概念,在科学研究和日常应用中都具有广泛的用途。

无线通信、无线能量传输、雷达系统、医学影像学和激光技术等领域都是电磁波应用的典型示例。

理解和掌握这些应用知识点可以帮助我们更好地理解电磁波的特性和应用,为我们的生活和工作提供更多便利和可能性。

电磁场理论和应用

电磁场理论和应用

电磁场理论和应用电磁场理论是现代物理学的一个极其重要的分支,它涉及到了电磁现象的基础以及其在各种应用当中的机理。

电磁场在生活中无处不在,无论是计算机、手机、电视等电子设备,还是轨道交通、医疗设备等高科技产物,都与电磁场的理论与应用密不可分。

首先,电磁场理论的起源可以追溯到19世纪初,当时的物理学家们开始研究静电学和磁学现象,发现它们似乎有一定的关联性。

随着研究的深入,麦克斯韦在1865年提出了著名的麦克斯韦方程组,将静电学和磁学的概念联系了起来,并提出了电磁波的概念,首次完成了电磁理论的统一。

电磁场理论的一个重要应用就是电磁波的传播,它促进了无线电和通信技术的发展。

通过对电磁波的调制,我们可以实现电话、广播、电视、互联网等各种通讯模式。

而电磁波还可以进行雷达探测、遥感测量、医疗诊断等方面,使得电磁场理论的应用前景十分广阔。

电磁场理论还与电路分析密不可分。

任何电子设备都是通过电路来实现其功能的,电磁场理论的研究成果为电路的设计提供了重要的理论支撑。

例如,电感、电容等被广泛应用在各种电子电路中,而电动势、电阻等则是电路的基本参数。

通过对电磁场产生的电动势和电流的运动规律进行分析,可以设计出高性能的电子元器件和电路。

除此之外,电磁场理论在生物医学领域的应用也日益广泛。

电磁场技术可以通过磁共振成像(MRI)进行医学图像诊断,它被广泛应用于病理学、神经学、内科学、外科学等多个领域,因其具有非侵入性和无辐射的独特特点成为临床上“金标准”。

电磁场还可以用于疾病治疗,例如采用磁场疗法治疗肿瘤、疗效显著,成为了临床医学的热点研究领域。

总之,电磁场理论和其应用无处不在,麦克斯韦方程组推动了电磁场理论的发展,为无线电通信、电子、生物医学等领域的现代科技发展提供了重要的理论基础,为人类的进步与发展注入了新的能量。

随着科学技术的不断进步,电磁场理论的应用前景也将不断拓展,成为人们生活和工作中不可或缺的重要组成部分。

高中物理电磁学知识在生活中的应用

高中物理电磁学知识在生活中的应用

高中物理电磁学知识在生活中的应用电磁学是高中物理课程中的重要内容,它涉及到电场、磁场和电磁感应等内容,这些知识在我们的日常生活中有着广泛的应用。

本文将从电磁学的基本原理出发,介绍一些与电磁学相关的实际应用,以及这些应用对我们生活的影响。

我们来看一下电场和静电的应用。

静电现象在我们的生活中随处可见,比如在冬天脱衣服时,我们常常会感受到衣服与皮肤之间的静电摩擦。

在工业生产中,静电也经常被用来吸附粉尘或者帮助涂装工作。

电场还可以用来驱动离子风扇、电子柔性显示屏等设备,这些设备的发明和应用都离不开对电场的深入研究和应用。

接着,我们来讨论磁场的应用。

磁场在现代工业和科技领域有着广泛的应用,比如在电机、发电机、变压器等设备中都需要用到磁场的作用原理。

在医学方面,核磁共振成像技术(MRI)就是利用磁场的作用原理来实现对人体的无损检测。

磁场在航天领域、地质勘探等领域也有着重要作用,可以说磁场的应用几乎渗透到了我们生活的各个方面。

让我们来谈谈电磁感应的应用。

电磁感应技术在发电、输电、变压等领域有着非常重要的应用。

发电机是利用电磁感应原理来将机械能转换为电能的装置。

无线充电技术也是利用电磁感应的原理来实现的,我们可以通过无线充电板给手机、电动车等设备充电。

电磁感应还被用于磁悬浮列车、感应加热设备等现代科技产品中,可以说电磁感应技术已经成为了推动社会进步的重要力量。

高中物理电磁学知识在我们的生活中有着广泛的应用,这些应用不仅改变了我们的生活方式,也推动了科技的进步。

在未来,随着科学技术的不断发展,电磁学的应用将会越来越广泛,成为人类社会发展的重要支撑。

掌握电磁学知识,了解电磁学在生活中的应用,将有助于我们更好地理解世界,推动科学技术的进步。

希望未来能有更多的年轻人对电磁学感兴趣,投身到电磁学的研究和应用中去,为社会的发展做出更大的贡献。

高斯定律求电场强度的条件(一)

高斯定律求电场强度的条件(一)

高斯定律求电场强度的条件(一)高斯定律求电场强度的条件引言在电磁学中,高斯定律是一种非常重要的定理,用于计算电场强度。

在特定条件下,我们可以利用高斯定律来求解电场强度分布。

本文将介绍求解电场强度的条件以及解题步骤。

求解条件为了应用高斯定律求解电场强度,我们需要满足以下条件:1.电场必须具有足够的对称性。

通常情况下,我们选择具有球对称、柱对称或平面对称的电场系统进行计算。

2.电场的边界必须已知。

这意味着我们已经了解了边界条件,例如球面、柱面或平面上的电场强度值。

3.电荷分布在闭合曲面内。

为了应用高斯定律,我们假设电荷完全包围在一个闭合曲面内。

解题步骤在满足上述条件的情况下,我们可以按照以下步骤求解电场强度:1.选择一个适当的对称面,并绘制闭合曲面。

对称面的选择应该与电场分布特点相一致,例如球对称性的电场分布,我们可以选择以电荷中心为球心的球面作为闭合曲面。

2.计算闭合曲面内的电荷总量。

这需要我们知道电荷密度分布情况,并进行积分计算。

电荷总量可以表示为电荷密度与闭合曲面的面积或体积的积分。

3.根据高斯定律,电场强度通过闭合曲面的通量与闭合曲面内的电荷总量成正比。

通量可以通过电场强度在闭合曲面上的分布情况进行计算,一般采用矢量计算的方式。

4.根据高斯定律的表达式,将通量与电荷总量进行等式的关联,并求解电场强度。

结论通过满足一定的条件并按照相应的步骤进行计算,我们可以利用高斯定律求解电场强度。

需要注意的是,在实际问题中,我们需要根据具体情况选择适当的方向和符号,以得到正确的结果。

希望本文的介绍能够对读者进一步理解高斯定律求解电场强度的条件和步骤,并能够在实际问题中应用和解决相关的电磁学问题。

进一步说明在应用高斯定律求解电场强度时,我们还需要注意以下几点:1.选择合适的高斯曲面:高斯曲面的选择应根据具体问题中电场分布的特点来确定。

例如,对于球对称的电场分布,我们选择以电荷中心为球心的球面作为高斯曲面。

对于柱对称的电场分布,我们选择以电荷轴线为轴的柱面作为高斯曲面。

电磁感应定律的应用

电磁感应定律的应用

电磁感应定律的应用
电磁感应是电磁学中的一个重要概念,它描述了磁场变化对电流的诱导作用。

在电磁学中,电磁感应定律是一组描述电场和磁场相互关系的方程。

电磁感应定律的最常见形式是法拉第电磁感应定律和楞次定律。

法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律描述了磁场的变化如何引发感应电流的产生。

该定律表明,当以某种方式改变穿过闭合线圈的磁通量时,就会在该线圈中感应出一个电动势,从而产生一个感应电流。

这个现象被广泛应用于发电机、变压器等电气设备中。

楞次定律
楞次定律描述了磁场变化对电路的诱导作用。

根据楞次定律,一个变化的磁通
量会在电路中产生一个感应电动势,从而产生感应电流。

这个定律也被应用于电动机、发电机等电气设备中。

应用领域
电磁感应定律在许多领域都有重要的应用。

其中,电动机、发电机、变压器等
电气设备都是基于电磁感应定律原理工作的。

此外,感应加热、涡流制动等技术也是基于电磁感应定律的应用。

电磁感应定律的应用不仅局限于电气领域,它还被广泛应用于生活中的各个方面。

比如无线充电技术、感应炉等产品都是基于电磁感应原理制作的。

总的来说,电磁感应定律的应用涵盖了电气、通信、生活等各个领域,在现代
科技和工业生产中发挥着重要作用。

磁链对时间求导

磁链对时间求导

磁链对时间求导1. 磁链的定义和基本概念在电磁学中,磁链是描述磁场穿过一定面积的量。

它是磁感应强度B与垂直于磁场的面积A的乘积,即磁链Φ = B·A。

磁链是一个矢量量,方向垂直于磁场和面积。

磁链的单位是韦伯(Wb),1Wb等于1T·m²。

2. 磁链的变化与电动势当磁场发生变化时,磁链也会随之发生变化。

根据法拉第电磁感应定律,磁链的变化会产生感应电动势。

这个定律可以用以下公式表示:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ/dt表示磁链对时间的导数。

这个公式告诉我们,磁链对时间的导数越大,感应电动势就越大。

3. 磁链对时间求导的物理意义磁链对时间求导的物理意义在于描述磁场的变化速率对电路中的电动势产生的影响。

当磁场发生变化时,磁链对时间的导数表示单位时间内磁链的变化量,也就是磁场变化的速率。

如果磁链对时间的导数为正,表示磁链在增加;如果磁链对时间的导数为负,表示磁链在减少。

这种变化会导致感应电动势的产生,从而影响电路中的电流和电压。

4. 磁链对时间求导的计算方法为了计算磁链对时间的导数,我们可以使用以下方法:4.1. 使用磁通量计算法磁链Φ可以通过磁通量Φ与时间t的关系来计算。

磁通量是磁感应强度B通过某个曲面的积分,可以表示为:Φ = ∫B·dA其中,dA表示曲面上的微元面积。

对上式关于时间求导,得到:dΦ/dt = ∫(dB/dt)·dA这样,我们就可以通过计算磁感应强度B对时间的导数和曲面上的微元面积,来求解磁链对时间的导数。

4.2. 使用电动势计算法根据法拉第电磁感应定律,感应电动势ε等于磁链对时间的导数的相反数。

因此,我们可以通过测量电动势来得到磁链对时间的导数。

在实际测量中,可以将一个线圈放置在磁场中,当磁场发生变化时,线圈中就会产生感应电动势。

通过测量线圈两端的电压,可以计算出感应电动势。

然后,通过取负号,就可以得到磁链对时间的导数。

物理演示实验报告 电磁学

物理演示实验报告 电磁学

物理演示实验报告电磁学物理演示实验报告:电磁学引言:电磁学是物理学中的一门重要学科,研究电荷、电场、磁场以及它们之间的相互作用。

在学习电磁学的过程中,实验是不可或缺的一部分,通过实验我们可以直观地观察和理解电磁现象。

本报告将介绍几个电磁学的实验,包括电场力线实验、磁场感应实验和电磁感应实验。

实验一:电场力线实验电场是由电荷产生的,我们可以通过电场力线实验来观察电场的分布情况。

实验中,我们使用一个带电体和一些小的正电荷粒子。

将带电体放置在一个绝缘支架上,然后将正电荷粒子放置在带电体周围。

我们可以观察到正电荷粒子会沿着电场力线的方向移动,从而揭示了电场的存在和分布情况。

实验二:磁场感应实验磁场是由磁荷或电流产生的,我们可以通过磁场感应实验来观察磁场的性质。

实验中,我们使用一个磁铁和一些小的磁铁粉末。

将磁铁放置在一张纸上,然后将磁铁粉末撒在纸的表面。

我们可以观察到磁铁粉末会在纸上形成特定的图案,这些图案揭示了磁场的存在和分布情况。

实验三:电磁感应实验电磁感应是指磁场变化时会在导体中产生感应电流的现象。

我们可以通过电磁感应实验来观察电磁感应的过程。

实验中,我们使用一个线圈和一个磁铁。

将磁铁放置在线圈附近,然后将线圈连接到一个灯泡上。

当我们移动磁铁时,灯泡会亮起,这是因为磁场的变化导致了线圈中的感应电流产生,从而驱动了灯泡。

实验四:电磁铁实验电磁铁是由电流通过导线产生的磁场而形成的。

我们可以通过电磁铁实验来观察电磁铁的性质。

实验中,我们使用一个铁芯、一个导线和一个电源。

将导线绕在铁芯上,然后将导线连接到电源上。

当电流通过导线时,铁芯会变成一个强磁体,可以吸引其他的铁物体。

这是因为电流产生的磁场使得铁芯具有了磁性。

结论:通过以上实验,我们可以更加直观地理解电磁学的基本原理和现象。

电场力线实验揭示了电场的存在和分布情况,磁场感应实验展示了磁场的性质,电磁感应实验和电磁铁实验则揭示了电磁感应和电磁铁的工作原理。

磁场的测量与描绘实验报告

磁场的测量与描绘实验报告

磁场的测量与描绘实验报告实验报告:磁场的测量与描绘一、实验目的:1.了解磁场的基本原理和性质。

2.学习简单磁场探测方法。

3.了解和学习如何测定磁体的磁场强度、方向和形态。

4.学习如何绘制磁力线。

二、实验仪器:1.实验室用磁力计:KSP-1磁力计、YX-1型磁力计。

2.台式座钟(用于测量地磁场)。

3.铁砂。

4.零件支架和配件。

5.电池、导线、绝缘胶带等。

三、实验原理及步骤:1.磁场:任何物质在运动时,都会产生磁场。

磁场有两个极,分别称为南极和北极,北极吸引南极,南极吸引北极。

磁场强度可通过磁力计来测量。

2.探测磁场:用铁砂来确定磁体的磁场分布,并用零件支架将磁体固定在一定位置,然后在磁体周围散布铁砂,观测铁砂受磁作用的情况,可以了解磁场形态分布和磁场强度的大小。

3.测量地磁场:用零件支架在台式座钟上固定一个小磁体,然后调整磁体的朝向,找到台式座钟的垂直位置,观测指针的运动,以了解地磁场在该地点上的大小和方向。

4.绘制磁力线:磁力线是指在同一磁场中,磁力线上的每一点都具有相同的方向。

为了测量和表达磁场的分布和大小,我们可以通过使用磁力线的方式。

实验步骤:1.测量扁铁磁场:将KSP-1磁力计靠近磁体表面,将读数记录下来,依次测量磁体不同位置的磁场,记录每一组数据。

2.探测磁场强度和形态:在零件支架和配件上固定扁铁,然后在扁铁周围散布一层铁砂,观察铁砂受到磁作用的情况,了解磁场的形态分布和大小情况。

3.测量地磁场:将小磁体放在零件支架上,固定在台式座钟的表面上,调整磁体的朝向,在找到台式座钟的垂直位置后,观测指针的运动,了解地磁场在该地点上的大小和方向。

4.绘制磁力线:在铜板上放置磁体,然后往铜板上撒铁砂,观察铁砂的排列情况,用直尺大致绘制出磁力线的分布情况。

四、实验结果:1.磁场:根据一组实验数据,得到该扁铁的磁场强度为0.126 T。

2.探测磁场强度和形态:观测扁铁周围的铁砂排列情况,发现磁力线呈现“井”字形分布,了解了扁铁的磁场强度和形态。

高二哪一科最难学知识点

高二哪一科最难学知识点

高二哪一科最难学知识点高中阶段是学生面临的重要阶段,而高二更是备战高考的关键时期。

在高二的学习中,不同科目的知识点难易程度存在差异。

那么,高二哪一科最难学知识点呢?本文将从数学、物理、化学和生物四个科目分别探讨各科最具挑战性的知识点。

一、数学数学作为一门逻辑性强、要求思维严谨的科目,常常被学生认为是最难学的科目之一。

在高二数学的学习中,最具挑战性的知识点主要包括:1. 微积分:微积分是高中数学的重要组成部分,它包含了导数、积分等内容。

学生往往需要具备良好的计算能力和对数学概念的深入理解,才能够顺利掌握微积分的知识点。

2. 三角函数与复数:三角函数与复数是高二数学中较为抽象和复杂的内容,学生在学习过程中需要掌握各种三角函数的性质、公式以及复数的运算规则。

这需要学生具备较强的逻辑思维和推导能力。

二、物理物理是一门实践性强、理论性广泛的科学学科,它的学习需要学生具备较好的数学基础和实验操作能力。

高二物理中,最具挑战性的知识点有:1. 力学:高中物理的基础知识之一是力学,它包括了力、速度、加速度、牛顿三定律等内容。

学生需要通过大量的实例和习题练习,加深对力学知识的理解和应用。

2. 电磁学:电磁学是高二物理的重难点之一,涉及电场、磁场、电磁感应等内容。

学生需要熟练掌握相关公式和电磁学的基本概念,同时也需要进行实验操作以提高自己的实践能力。

三、化学化学作为一门科学学科,涉及到物质的组成、结构、性质以及变化规律等方面。

高二化学中,最具挑战性的知识点主要有:1. 有机化学:有机化学是高二化学中的难点之一,它涉及到有机物的命名、结构等内容。

学生需要熟练记忆大量的有机物命名规则,并能够准确运用这些规则进行化学方程式的推导和解答。

2. 化学方程式的平衡:化学方程式的平衡是高二化学的重要内容,学生需要掌握各种化学方程式平衡的方法和条件,同时也需要灵活应用化学计算方法。

四、生物生物是一门关于生命现象和生命规律的学科,它的学习需要学生具备较好的记忆能力和实验观察能力。

电磁学电子教案课件

电磁学电子教案课件
硬磁材料
如铝镍钴、铁氧体等,用于制造永磁体,利用其较强的剩磁 和矫顽力特性保持磁场。
05
电磁感应与麦克斯韦方程组
Chapter
电磁感应的基本概念
总结词
描述电磁感应现象及其产生条件。
详细描述
电磁感应是当磁场发生变化时,会在 导体中产生电动势的现象。其产生条 件包括磁场、导体和磁通量的变化。
法拉第电磁感应定律
麦克斯韦方程组的应用
总结词
列举麦克斯韦方程组在各个领域的应用实例。
详细描述
麦克斯韦方程组在通信工程、电子工程、光学等领域有广泛应用。例如,在通信领域, 该方程组可用于分析电磁波的传播特性,提高信号传输的稳定性和可靠性;在电子工程 领域,该方程组可用于研究电磁场对电子设备的干扰和影响,提高设备的性能和稳定性
电磁力
带电粒子或带电物体之间 通过电磁场相互作用产生 的力。
电磁学的发展历程
静电学
研究静止电荷产生的电场 及其与物质相互作用。
静磁学
研究静止磁场及其与物质 的相互作用。
电磁感应
研究变化的磁场如何产生 电场,以及变化的电场如 何产生磁场。
电磁学在生活中的应用
无线通信
医疗设备
利用电磁波传递信息,实现无线通信 。
电磁学电子教案课件
目录
• 电磁学概述 • 电磁场与电磁波 • 电场与电介质 • 磁场与磁介质 • 电磁感应与麦克斯韦方程组
01
电磁学概述
Chapter
电磁学的基本概念
01
02
03
电磁场
由电场和磁场组成,是物 质的一种形态,具有能量 和动量。
电磁波
在空间传播的电磁场,具 有振荡、振动和传播等特 性。
总结词

电磁学-第一章

电磁学-第一章

物理学的发展已经经历了三次大突破
17、18世纪,由于牛顿力学的建立和热力学的 发展,引发了第一次工业革命(蒸汽机和发展机械 工业);19世纪麦克斯韦电磁理论的建立,引发了 第二次工业革命(制造了电机、电器和电讯设备, 引起了工业电气化);20世纪以来,爱因斯坦相对 论和量子力学的建立,人类进入了原子能、电子计 算机、自动化、激光、空间科学等高新技术时代。
一、对自然界中电磁现象的观察和认识;(定性研究) 二、库仑实验定律(电荷相互作用的定量研究); 三、科学家伏打等人发现电流并制成伏打电堆 (从
静电的研究进入到研究动电的新阶段); 四、奥斯特实验和法拉第电磁感应定律; (揭示了
电和磁的相互联系) 五、麦克斯韦电磁理论和电磁波(电磁理论的统一)。
内 容:
§1 静电场的基本现象和基本规律
一、电荷
1、摩擦起电 物体由于摩擦有了吸引轻小物体的性质,它就带了电,
有了电荷,这种带电叫摩擦起电。
2、两种电荷 实验表明,自然界中只存在两类电荷:正电和负电,
且同性电荷相斥、异性电荷相吸引。
规定:丝绸摩擦过的玻璃棒,棒上带电为正;毛皮摩擦 过的硬橡胶棒,棒上带电为负。
3、电荷测量
(1)电量的测量
验电器 (金属球)
(金属箔)
静电计
动 静
(a) 验电器:张开情况可定性 说明电量多少
(b) 静电计:弧度刻尺上读数, 可用于测量电位
(2)电荷正负判定
同性
张角变大
已带某种已知电荷
异性
张角变小
二、静电感应 电荷守恒定律
1、静电感应
另一种重要的起电方法是静电感应,静电 感应实质上为电荷转移的过程:
数学表达形式为: 写成等式形式则有:

一条电流产生的磁场强度在空气和铁芯中的变化

一条电流产生的磁场强度在空气和铁芯中的变化

一、电流产生的磁场作用原理当电流通过导体时,会产生一个磁场。

这是由于电荷在运动时产生的磁场。

根据右手螺旋定则,电流方向确定了磁场方向。

根据安培环路定理,电流通过导体产生的磁场强度与电流强度成正比。

二、空气中电流产生的磁场强度变化1. 空气中的磁场强度会随着距离电流源的距离增加而减小。

这是由于磁场呈现出环形状,随着距离的增加,磁场线的密度减小,从而磁场强度减小。

2. 空气中电流产生的磁场强度的大小还与电流强度和导体形状有关。

根据麦克斯韦环路定理,磁场强度与电流强度成正比,与导体形状有关。

三、铁芯中电流产生的磁场强度变化1. 铁芯中的磁场强度要远远高于空气中的磁场强度。

这是由于铁具有良好的导磁性,可以增强磁场。

2. 铁芯中电流产生的磁场强度变化取决于铁芯的材质和形状。

不同的铁材料具有不同的导磁性能,铁芯的形状也会影响磁场的分布。

四、影响磁场强度的其他因素1. 温度:温度会影响导体的电阻,从而影响电流强度,进而影响磁场强度。

2. 材料:导体的材料也会影响磁场强度。

一些特定的材料具有较好的导磁性能,可以增强磁场强度。

五、应用和意义1. 电流产生的磁场强度变化对于电磁学理论研究具有重要的意义。

可以解释许多电磁现象的成因。

2. 对于电磁设备的设计和应用,了解磁场强度的变化规律能够帮助人们更好地利用电磁力。

六、总结电流产生的磁场强度在空气中和铁芯中的变化是一个重要的物理现象,它受到多种因素的影响。

通过对其规律的了解,可以更好地应用电磁学理论和设计电磁设备。

七、电流产生的磁场强度变化规律的实际应用电流产生的磁场强度在空气和铁芯中的变化规律对于许多现实生活和工程应用具有重要意义。

其中,电磁感应、电动机、变压器等电磁设备都离不开对这一规律的深入研究和应用。

1. 电磁感应利用电流产生的磁场强度变化,可以实现电磁感应现象。

当磁通量发生变化时,可以感应出电动势,并产生感应电流。

这一原理被广泛应用于发电机、变压器等设备中。

1.直流、交流、电磁基本知识

1.直流、交流、电磁基本知识

基础知识:1.直流电与交流电1简介直流电又称恒流电,恒定电流是直流电的一种,是大小和方向都不变的直流电,它是由爱迪生发现的。

脉动直流电与平滑直流电恒定电流是指大小(电压高低)和方向(正负极)都不随时间(相对范围内)而变化,比如干电池。

脉动直流电是指方向(正负极)不变,但大小随时间变化,比如:我们把50Hz 的交流电经过二极管整流后得到的就是典型脉动直流电,半波整流得到的是50Hz的脉动直流电,如果是全波或桥式整流得到的就是100Hz的脉动直流电,它们只有经过滤波(用电感或电容)以后才变成平滑直流电,当然其中仍存在脉动成分(称纹波系数),大小视滤波电路得滤波效果。

2优点1、输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2 .直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约1/3.如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少.2、在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗.在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输电线路中,空载电容电流极为可观.一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3×103kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6×107kw?h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上.3、直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整.4、直流输电发生故障的损失比交流输电小.两个交流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关.而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样.因此不必更换两侧原有开关及载流设备.在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响.所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电.3原理直流电所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。

焦耳一楞次定律

焦耳一楞次定律

焦耳一楞次定律摘要:焦耳-楞次定律概述楞次定律的原理焦耳定律的应用正文:焦耳-楞次定律是电磁学中非常重要的两个定律,它们分别描述了电流产生的热量和磁场变化产生的电动势。

下面我们将详细介绍这两个定律的原理及其应用。

一、焦耳定律概述焦耳定律(Joule"s law)是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(James Prescott Joule)于1840年提出的。

该定律描述了电流通过导体时产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。

数学表达式为:Q = I^2 * R * t其中,Q表示电流产生的热量,I表示电流,R表示导体的电阻,t表示通电时间。

二、楞次定律概述楞次定律(Lenz"s law)是由德国物理学家海因里希·楞次(Heinrich Lenz)于1834年发现的。

该定律描述了当磁场发生变化时,产生的电动势的方向总是与磁场变化的方向相反。

数学表达式为:E = -dΦ/dt其中,E表示电动势,Φ表示磁通量,dΦ/dt表示磁通量随时间的变化率。

三、焦耳定律的应用1.电热器:电热器是利用焦耳定律制成的加热设备,通过电流在导体中产生热量,从而实现加热的目的。

例如,电热水壶、电热毯等家用电器都是基于焦耳定律工作的。

2.发电机:发电机是利用楞次定律将机械能转换为电能的设备。

当导体在磁场中运动时,根据楞次定律,会在导体两端产生电动势。

通过收集和输出这些电动势,就可以实现将机械能转换为电能的过程。

3.变压器:变压器是利用电磁感应原理,通过改变磁场的强度和导体的匝数来改变电动势。

在变压器中,楞次定律同样起着关键作用,用于调节电流和电压的大小。

4.感应炉:感应炉是一种利用电磁感应原理加热的设备。

当金属导体置于变化的磁场中时,根据楞次定律,会在导体内部产生电流,从而产生热量。

这种设备广泛应用于工业生产中,如炼钢、铸造等领域。

总之,焦耳-楞次定律在电磁学领域具有重要的地位。

高二物理人教版选择性必修三 第1章电磁感应知识点

高二物理人教版选择性必修三 第1章电磁感应知识点

高二物理人教版选择性必修三第1章电磁感应知识点1. 电磁感应的基本概念- 电磁感应是指当导体处于磁场中时,由于磁通量的变化而产生感应电动势和感应电流的现象。

- 电磁感应的基本原理是法拉第电磁感应定律,即磁通量的变化速率与感应电动势成正比。

2. 电磁感应的表达式和方向规则- 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小正比于磁通量变化的速率,可以用以下公式表示:$$\varepsilon=-\frac{{\Delta\Phi}}{{\Delta t}}$$- 感应电动势的方向由右手定则确定,即右手四指指向磁力线的变化方向,弯曲的拇指指向感应电动势的方向。

3. 感应电流的产生- 当导体中存在感应电动势时,如果导体形成闭合回路,就会产生感应电流。

- 感应电流的大小与感应电动势以及导体的电阻有关。

4. 电磁感应的应用- 电磁感应在电动机、发电机和变压器等电力设备中有广泛的应用。

- 电磁感应还用于无线充电、磁悬浮列车和感应加热等现代科技领域。

5. 感应电磁场的概念- 当电流通过导体时,会生成磁场。

同样地,当感应电流通过导体时,也会生成磁场,这就是感应电磁场。

- 感应电磁场的方向由右手定则确定,即握住导体,让大拇指指向电流的方向,其他四指的弯曲方向就是磁力线方向。

6. 感应的方向性规律- 根据法拉第电磁感应定律,当导体所受的磁场方向和磁场变化方向相同,感应电动势的方向与电流方向相反;反之,感应电动势的方向与电流方向相同。

以上是高二物理人教版选择性必修三第1章电磁感应的一些基本知识点。

电磁感应是电磁学中重要而有趣的内容,它对于理解电磁现象和应用具有重要意义。

希望以上内容能够帮助你更好地理解电磁感应的基本原理和应用。

电子科学与技术一级学科

电子科学与技术一级学科

【电子科学与技术(一级学科)】“长江学者计划”特聘教授设岗学科、博士后流动站、博士点、硕士点电子科学与技术是物理电子学、近代物理学、微电子学、电路与系统及相关技术的综合交叉学科。

主要在电子信息科学技术领域内进行基础和应用研究。

近二十年来发展迅速,成为推进信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与工程、仪器科学与技术等一级学科发展的不可或缺的根基。

电子科学与技术包含4个二级学科,物理电子学、微电子与固体电子学、电磁场与微波技术、电路与系统。

我校这4个二级学科均为国内最早批准的博士点和国家重点学科,综合实力居国内领先水平,也是近年来我校“21T工程重点建设学科。

形成以刘盛纲院士,林为干院士、陈星弼院士为学科带头人、一大批国内知名的高层次中青年学者为学术骨干的梯队。

设有两个国家重点实验室,拥有一大批国际水平的实验仪器设备、计算机工作站和先进软件。

电子科学与技术是我国二十一世纪重点发展的学科之一,它的发展必将极大地推动信息社会的进步,对促进我国国民经济的发展、提高人民生活的质量具有极其重要的意义。

【物理电子学】“长江学者计划”特聘教授设岗学科、博士后流动站、国家级重点学科博士点、硕士点物理电子学是电子学、近代物理学、光电子学、量子电子学、超导电子学及相关技术的交叉学科,主要在电子工程和信息科学技术领域内进行基础和应用研究。

近年来本学科发展特别迅速,不断涵盖新的学科领域,促进了电磁场与微波技术、微电子学与固体电子学、电路与系统等二级学科以及信息与通信系统、光学工程等相关一级学科的拓展,形成了若干新的科学技术增长点,如光波与光子技术、信息显示技术与器件、高速光纤通信与光纤网等,成为下一世纪信息科学与技术的重要基石之一。

本学科的研究方向有相对论电子学、微波电子学、等离子体电子学、太赫兹电子学、微真空电子学、纳米电子学与生物电磁学。

本专业设有“长江学者计划”特聘教授岗位、博士后流动站、国家级重点学科博士点、硕士点。

电磁学1-4

电磁学1-4

E
S
E

E d S E d S 2 E d S 2 E d S 2ES
S S侧 S底 S底
23
电磁学
圆柱形高斯面内电荷
q S
由高斯定理得
2 ES S / 0
E
S
E

σ E 2 ε0
无限大带电平板两侧都是匀强电场。若无限大带电平板带 负电,结论仍成立,不过场强方向是从两侧指向平板。
3
电磁学
不闭合曲面S 面元的法向单位矢量可有两种 相反取向,电通量可正也可负; 闭合曲面S 规定面元的法向单位矢 量取向外为正。 电场线穿出,电通量为正, 反之则为负。 非均匀电场,闭合曲面S .
E
en
e n
θ
en
E
θ
E
Φ E dS SE cos θdS
r 2
均匀带电球 面上任意一 点场强?
R Er 关系曲线
0
r
18
电磁学
例3 设有一无限长均匀带电直线,单位长度上的电荷,即 电荷线密度为,求距 直线为r 处的电场强度.
解 对称性分析与高斯 面的选取 +
E
+
λh SE dS E 2πrh ε0 λ E 2 πε0 r
30
电磁学
思考 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: (A)如果高斯面上 E 处处为零,则该面内必无电荷。 (B)如果高斯面内无电荷 ,则高斯面上E处处为零。 (C)如果高斯面上 E 处处不为零,则该面内必有电荷。
(D)如果高斯面内有净余电荷 ,则穿过高斯面的电通量必不 为零。
( E )高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。

电磁学1章(1-3)

电磁学1章(1-3)

荷受的力。
(3)若 E C ,则为均匀电场,各点场强大小、方向相同。
三、场强的叠加原理:
由静电力的叠加原理:
n
F F1 F2 Fn Fi
根据电场强度的定义
i 1
F F1 F2 Fn
q0
q0
q0
q0
q1

q•2
F2
q•3
n

E E1 E2 En
Ei
i 1
F3
光子—电磁场 电子—电子场 引力子—引力场
数学场:数学场就是在空间的每一点都对应某个物理量 的确定值,这个空间就称为该量的场。数学场不一定是物质 存在的形式而是为了研究方便才引入的一个概念。如果这个 物理量是矢量,则称为矢量场。例如速度场、电场强度场。 如果这个物理量是标量,则称为标量场。例如温度场、大气 压力场。是空间位置的函数的物理量就是场。
不随时间变化的场称为稳恒场,随时间变化的场称为
非稳恒场 ,或交变场。 v v(x, y, z)
v v(x, y, z,t)
T T (x, y, z)
T T (x, y, z,t)
电(磁)场既是物理场,也是数学场。
5、物理场概念的重要性:
场的概念的提出为电磁学(相互作用)研究指出了正确方 向,使电磁学研究得到迅速发展。
2、电场概念: 电荷q1 电场电荷 q0
电荷周围存在一种称之为电场的特殊物质,它对位于其中的电 荷 有作用力。
静止电荷产生的电场称为静电场.
3、电场的性质:
1)对处在电场中的电荷施加力的作用。
2)电荷在电场中移动时,电场力做功。
4、场的概念的进一步说明:
r
q1

P
q0 F

单位1的应用跟原理

单位1的应用跟原理

单位1的应用跟原理一、引言在单位制的学习中,单位1是一个非常重要的概念。

单位1是指一个量纲为1的物理量,它在各个领域都有着广泛的应用。

本文将介绍单位1的应用以及其原理。

二、单位1的概念单位1是指一个物理量的量纲为1。

量纲是描述物理量具有的基本属性的指标,例如长度的量纲为L,时间的量纲为T等。

而单位1的量纲为1,即表示该物理量与某个参考物理量之间的关系是确定的,没有倍数或分数的关系。

三、单位1的应用单位1在各个领域都有着重要的应用,其中一些典型的应用包括:1. 物理学中的单位1•在质量测量中,单位1可以用于确定物体的质量与一个参考物质的质量之间的关系。

•在力学中,单位1可以用于描述物体的质量与其加速度之间的关系。

•在电磁学中,单位1可以用于描述电流与电磁场之间的关系。

2. 化学中的单位1•在化学反应中,单位1可以用于描述反应物与产物之间的摩尔比例关系。

•在溶液浓度计算中,单位1可以用于确定溶质与溶剂之间的摩尔比例。

3. 经济学中的单位1•在货币流通中,单位1可以用于确定货币之间的兑换比例。

•在经济增长模型中,单位1可以用于描述经济增长率与生产率之间的关系。

4. 计量学中的单位1•在标准测量中,单位1可以用于确定测量结果与参考标准之间的关系。

•在误差分析中,单位1可以用于确定测量误差与真实值之间的关系。

四、单位1的原理单位1的原理可以通过以下几个方面进行理解:1. 基本单位的选择单位1必须选取一个适当的参考基本单位作为标准,以确定其他物理量与该基本单位之间的关系。

2. 比例关系的确定单位1需要建立物理量与参考物理量之间的比例关系,这可以通过实验测量来确定。

通过实验测量,可以得到不同物理量之间的比例系数,从而确定单位1的定义。

3. 可重复性与稳定性单位1的应用需要保证其可重复性与稳定性。

换句话说,相同条件下进行的实验应该得到相同的结果,并且这种结果应该能够稳定地保持一段时间。

4. 国际标准的制定单位1的应用严格遵循国际标准的制定,例如国际单位制(SI)。

物理学在工业制造中的应用高中一年级物理科目教案

物理学在工业制造中的应用高中一年级物理科目教案

物理学在工业制造中的应用高中一年级物理科目教案一、引言在现代社会中,物理学已经成为一门应用广泛的科学领域,特别是在工业制造中。

通过深入研究和理解物理学原理,人们能够利用物理学的知识来改进和优化各种工业制造过程。

本文将介绍物理学在工业制造中的应用,并细化探讨其对高中一年级物理科目的教学设计。

二、物理学在工业制造中的应用1. 精密测量技术物理学的精密测量技术在工业制造中起着重要的作用。

例如,通过使用激光测量装置可以实现对产品尺寸的高精度测量,以保证制造过程的准确性。

此外,光学显微镜和电子显微镜等设备也广泛应用于工业领域中的产品质量检测和材料分析。

2. 热力学在能源领域的应用热力学是物理学的一个重要分支,研究能量转化和传递的规律。

在工业制造中,热力学的应用主要体现在能源领域。

例如,蒸汽发电厂利用热力学原理将燃料的热能转化为电能,为社会供应清洁能源。

而太阳能热水器则利用太阳能的热量来加热水,实现能源的节约和环境保护。

3. 声学技术在声波检测中的应用声学技术在工业制造中的应用越来越普遍。

声波检测技术可以用于检测材料的内部缺陷、测量工业设备的振动情况等。

这些技术有助于提高工业制品的质量和安全性。

4. 电磁学在电子制造中的应用电磁学是研究电荷、电流、电场和磁场之间相互作用的学科。

它在电子制造中起着重要的作用。

例如,电子产品中的电路设计、电子元件的制造和电子设备的运行都离不开电磁学的原理。

电磁学的应用使得电子产品的功能更加强大、体积更加小巧。

三、高中一年级物理科目教案设计鉴于物理学在工业制造中的重要性,我们需要将其应用融入高中一年级物理科目的教学设计中,以培养学生对物理学在实际应用中的兴趣和理解。

1. 实验教学设计在进行实验教学时,引入与工业制造相关的实例和案例,让学生通过实际观察和操作,体会物理学原理在工业制造中的应用。

例如,通过测量利用激光切割技术制作的产品的尺寸,让学生了解激光技术在工业中的精确性和高效性。

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第五,安全系数高。它的车厢下端像伸出了两排弯曲的胳膊,将路轨紧紧搂住,绝对不可能出 轨。列车运行的动力来自固定在路轨两则的电磁流,同一区域内的电磁流强度相同,不可能出 现几辆列车速度不同或相向而动的现象,从而排除了列车追尾或相撞的可能。列车的整个安全
系统可以相互检测,自动替补,这在其它交通工具是不具备的,因而它是一种高安全度的交通
一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中 间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。把这个装置 放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。
2010年,美国研发的强力武器电磁轨道炮在试射中, 将电磁炮以音速5倍的极速,击向200公里外目标, 射程为海军常规武器的10倍,且破坏力惊人。美军目 标在8年内进行海上实测,并于2025年前正式配备于 军舰上。 两次试射所生成的能量,分别达33兆和32兆焦耳.1 兆焦耳能量相当于1吨重汽车以时速160公里行驶, 电磁炮威力可想而知。
第三,爬坡能力强,铁路坡度可达(即每1000m铁路可以升高或降低 100m),可降低工
程造价。 第四,它在运行时不与轨道发生摩擦,爬坡能力强,转弯半径小,所以发出的噪音很低,(只有 当速度达到200km/h以上时,才会产生与空气摩擦的轻微噪音)。它的磁场强度很低,和地球
磁场相当,远低于家用电器。因此,人们普遍认为磁浮列车是21世纪最理想的地面交通工具。
是指在自由空间 (包括空气和真 空)传播的电磁 波.
家庭常用电器电磁辐射检测数据参考表(mG:毫高斯) 电器 咖啡炉 传真机 电熨斗 录像机 VCD 电磁辐射量 1mG 2mG 3mG 6mG 10mG 电器 音响 电冰箱 空调 电视机 洗衣机 电磁辐射量 20mG 20mG 20mG 20mG 30mG 电器 电饭锅 复印机 吹风机 手机 电脑 电磁辐射量 40mG 40mG 70mG 100mG 100mG 电器 电须刀 电热毯 吸尘器 无绳电话 微波炉 电磁辐射量 100mG 100mG 200mG 200mG 200mG
电磁学在医学上的应用
3.脑磁图、心磁图
在许多生命活动中都包含有电子和离子的运动。这些带电粒 子的运动形成电流,而电流就会产生磁场,这就是生物磁场。 特别要注意的是,由于心磁场等人体磁场远远低于地球磁场, 因此需要极灵敏的测量微弱磁场的磁强计,还需要能屏蔽地 磁场影响而建立起可以容纳人的大型磁屏蔽室。 大量的实验表明,比起人体电图来,人体磁图具有较多的优 点。磁图测量的分辨率也高于电图测量。 因此,脑磁图、心磁图在医学诊断上更为准确有效,但由于 技术和价格等原因在临床诊断上尚未得到广泛应用。
本课程主要内容:
电磁学应用 材料电磁过程分类 电磁学基本理论 电磁凝固 铝合金电磁铸造 镁合金电磁铸造 电磁净化技术 磁场作用下的再结晶和界面扩散 电场热处理
电磁学的应用
电磁炉 微波炉 磁悬浮列车
手机 电视 蓝牙
电磁炮
生活
通信
军事
医疗、农业、材料加工……
电磁炉
生命与电磁学
地球的电磁场 由于地球周围物质的电离和碰撞作用,导致大量电子进入 地球,使地球变成一个大的带电体。假定,地球近似是一 个大导体,则其表面的负电荷密度约为1Mc/km2,地球 表面的电场强度为120V/m,其方向是指向地心的。地球 表面携带负电荷,地球是自西向东转的,那么地球所带的 负电荷在自转的时候可以等效看作是绕自转轴的环流了, 这样的环流产生的磁场就是我们的地磁场。它的南北极和 我们的地理南北极相反。地球磁场的95%是来源于这样的 环流的。根据测定,地磁场等效于一个位于地球中心,大 小约为8×1025G· cm3(1G=10-4T)的磁偶极子。不过, 这个等效的磁偶极子的方向和地球自转轴不完全重合,它 们之间的夹角约为11°,地球表面的磁感应强度在一般情 况下是从0.3G(赤道水平方向)到0.7G(两极垂直方 向)。
电磁学在医学上的应用
随着社会的发展,生活水平的提高,人们对医疗 的要求不断地提高。电磁学作为物理学当中较为成熟 的一门学科对医学更是有着巨大贡献。 电磁学的每一新的发现或是技术发展到每一个新 的阶段,都为医学研究和医疗实践提供更先进,更方 便和更精密的仪器和方法。可以说,在现代的医学研 究和医疗单位中都离不开电磁学方法和设备。
生命与电磁学
根据电磁学知识,可以知道:活的机体或生物标本处于磁场中时, 可能会发生如下的一些物理作用:(1)运动导体中产生电动势; (2)有洛仑磁力作用于运动电荷;(3)有力或力矩作用于永磁偶 极子和抗磁或顺磁颗粒。 此外,磁场还能引起三种化学或生物现象:(1)降低生化反映速 率,减弱高分子转动扩散;(2)使和化学反应效率有关的键角变 化;(3)使DNA和RDA中质子隧道效应发生变化。 总的说来呢,磁场和生命体的耦合有两个渠道:直接耦合和间接耦 合。磁直接耦合只有在体内含有永磁物质时,比如说的鸽子等,这 种强度的相互作用才有意义。因为通过磁极化后再发生的相互作用, 其作用力将以数量级递减。但是,当电磁场对各类生命体赖以生存 的水环境进行处理后,能使水的理化特性发生变化,而这一变化则 会间接影响生命体。
材料电磁过程
EPM,全称:the electromagnetic processing of materials,中文名为:材料电磁过程(材料电磁工艺),是新 兴起的一门交叉学科。 材料电磁过程(electromagnetic processing of materials, 简称EPM)是指将磁流体力学(Magnetohydrodynamics, 简称MHD)与材料加工技术结合起来,将电磁场应用于材料 制备和加工过程,从而实现对材料工艺过程的控制及材料组 织和性能的改善。目前已形成许多学科交叉、工艺手段繁多 及应用广泛的研究领域。 该学科以电磁流体力学,材料学,凝固理论,传热传质以及 电磁学等为基础,主要研究在电磁场作用下新材料的开发以 及凝固机理,熔融金属流动等。具体应用有电磁搅拌,电磁 悬浮,电磁净化等,具有广泛的应用前景。
电磁学在医学上的应用
4.磁性X射线造影剂
由于原有X射线造影剂(钡餐)效果不够理想,人们研 制了磁性X射线造影剂,现在已用于临床诊断。 这是一种具有磁性的流动液体,对X射线具有较好吸 收率,通过改变外部磁场,它几乎可到达身体内的任 何待查部位,而且不会在体内凝固。
电磁学在医学上的应用
5.电子显微镜
核磁共振断层扫描系统
电磁学在医学上的应用
2.心电图
人体某点的电位随着时间的变化是连续的,周期性的,心电图就是通 过测量某点的电位随时间的变化情况来确定心脏的健康状况。 心电图是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生电活动变 化的曲线图形。 心肌细胞在静息状态时,膜外排列阳离子带正电荷,膜内排列同等比 例阴离子带负电荷,保持平衡的极化状态,不产生电位变化。 当细胞一端的细胞膜受到刺激,其通透性发生改变,使细胞内外正、 负离子的分布发生逆转,受刺激部位的细胞膜出现除极化,使该处细 胞膜外正电荷消失而其前面尚未除极的细胞膜外仍带正电荷,从而形 成一对电偶。 随后细胞内又逐渐恢复其负电位,这过程称为复极。由除极至复极, 膜内电位由负变正及又回至静息电位的一系列电位变化称为跨膜动作 电位。
生命与电磁学
在地球上的生物都受到地磁场的影响。 1972年,有报道称:在试验过程中,将捉到的欧洲知更鸟 放在大笼子里,发现它栖息时,有一种本能的选择,偏爱 栖息在笼子的北边;若设法使笼子内的磁场方向改变,则 知更鸟栖息的地方也随之改变;当笼子内的磁场方向与地 磁相反时,它栖息在南边。 磁场与声,电,光一样,在一定条件下,达到一定阀值时, 将会产生生物效应。老鼠在地磁屏蔽(即“零磁场”)的 环境中,寿命要缩短。 在强磁场作用下,番茄会提前结果,小麦会早熟,蚕会提 前作茧。
定义:电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器 具。 工作原理: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。
微波炉
微波炉实际上就是一台微波发生器, 它产生的微波频率是 2450兆赫。 微波有一个习性,遇到像肉类、禽蛋、蔬菜这些饱含水分 的食物,微波会“留驻”下来,并且“拖住”食物中的水 分子和它一起以相同的频率振荡,引起分子与分子之间互 相摩擦,摩擦能够产生热量。
电磁炮的原理非常简单,19世纪,英国科学家法拉 第发现,位于磁场中的导线在通电时会受到一个力 的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线 的运动,导线上也会产生电流。这就是著名的法拉 第电磁感应定律。 正是根据这一定律人们发明了现在广泛应用的发电 机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,或者说, 电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转 子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。
磁悬浮列车
磁浮列车是目前世界上技术最先进并且己经进入实用阶段的新型列车,与普通高速列车相比具 有许多优越性:
第一,速度高,时速可达500km以上,预想在真空隧道中运行的磁浮列车时速可达1600km。
第二,能耗低。由于没有轮子、无磨擦等因素,它比目前最先进的高速火车省电30%。在 500km/h速度下,每座位/公里的能耗仅为飞机的1/3~l/2,比汽车也少耗能30%。因无轮 轨接触,震动小,舒适性好,对车辆和路轨的维修费用也大大减少。
电磁学在医学上的应用
1.核磁共振断层成像
磁共振断层成像是—种多参数、多核种的成像技术。 目前主要是氢核( H)密度弛豫时间T的成像。其基本 原理是利用一定频率的电磁波向处于磁场中的人体照 射,人体中各种不同组织的氢核在电磁波作用下,会 发生核磁共振,吸收电磁波的能量,随后又发射电磁 波,MRI系统探测到这些来自人体中的氢核发射出来 电磁波信号之后,经计算机处理和图像重建,得到人 体的断层图像。
电磁学在医学上的应用
核磁共振成像应用的一个新发展是除了检测人体组织 的病变以外,还能检测人体的多种功能,称为功能性 核磁共振成像。 例如:人脑受到外部各种刺激 时,会引起血液成分、血液携 带氧量和血液流动速度等发生 变化,而血液中的血红蛋白在 带氧时为抗磁性,在脱氧时为 顺磁性,这就使核磁共振所称 的图像发生变化。
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