电磁场在农业生物工程的应用

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电磁生物知识点总结归纳

电磁生物知识点总结归纳

电磁生物知识点总结归纳一、电磁辐射对生物体的影响1. 电磁辐射的分类电磁辐射是一种横波,按频率分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。

这些电磁波的频率范围不同,对生物体的影响也会有所不同。

2. 电磁辐射的生物效应电磁辐射与生物体相互作用时,会产生一系列的生物效应。

例如,高频微波会导致组织水分子的振动、发热和热损伤;紫外线会造成DNA损伤和细胞凋亡;X射线和γ射线具有较强的穿透能力,能够引起基因突变和细胞放射性损伤。

3. 电磁辐射的危害不同频率的电磁辐射对生物体产生的危害程度各有不同。

长期暴露在电磁场中会导致细胞DNA的损伤、免疫功能下降、生殖功能受损等。

辐射对眼睛、皮肤等部位也有一定损害。

因此,科学合理地应对电磁辐射,对人体健康起着至关重要的作用。

二、生物体对电磁场的感知和响应机制1. 生物体对电磁场的感知生物体对电磁场的感知主要通过生物体内部的感知器官,例如视网膜对可见光的感知、皮肤对红外线的感知等。

一些生物体甚至能够通过电磁场进行导航、通信和捕食。

2. 生物体对电磁场的响应生物体对电磁场的响应是通过一系列的生理和行为反应来实现的。

例如,动物能够感知地磁场进行导航、迁徙和领地竞争;植物则能够感知光线强度和方向,作出相应的生长和发育调节。

三、电磁场在医学和生物科学中的应用1. 电磁场在医学中的应用电磁场在医学中有着广泛的应用,例如MRI技术利用强磁场和无线电波来成像人体内部的结构和功能;电磁脑刺激技术则利用微波或者强磁场来治疗神经系统疾病;另外,一些医疗器械也运用了电磁原理,比如心脏起搏器和除颤仪等。

2. 电磁场在生物科学研究中的应用电磁场在生物科学研究中也有着重要的应用价值,例如通过电磁波来研究分子和细胞的结构,探索生命的起源和进化,了解生物体内部的生理功能等。

此外,电磁场还被运用在生物物理学、生物化学以及生物医学工程等研究领域。

总之,电磁生物学作为一个新兴的交叉学科科学领域,正逐渐显示出其在物理、化学、生物和医学等领域的重要性。

工程电磁场的认识及应用

工程电磁场的认识及应用

工程电磁场的认识及应用工程电磁场是指在工程领域中应用电磁场理论和方法进行设计、分析和控制的过程。

电磁场是物理领域中重要的概念之一,广泛应用于各个领域,包括通信、电力系统、雷达、无线电和电子设备等。

下面将对工程电磁场的认识和应用进行探讨。

首先,工程电磁场的理论基础是麦克斯韦方程组,其描述了电场和磁场之间的关系和变化规律。

通过解麦克斯韦方程组,可以得到电磁场的分布与变化情况。

这种理论基础使得工程师可以根据具体需求,设计出满足需要的电磁场分布,如电磁波发射器、电子元器件和电力系统等。

其次,工程电磁场的应用非常广泛。

在通信领域,工程电磁场的应用主要涉及到无线电、移动通信和卫星通信等。

通过合理设计和控制电磁场的传播,可以实现无线电信号的发送和接收,从而实现通信的功能。

在电力系统中,工程电磁场的应用主要涉及电力传输、电力变压器和电力设备等。

合理设计电磁场可以降低能量损耗和提高电力传输效率,同时保证电力设备的安全和稳定工作。

另外,工程电磁场在雷达系统中也有重要的应用。

雷达系统通过发射和接收电磁波来探测目标物体的位置和速度等信息。

合理设计和调控电磁场,可以提高雷达系统的探测性能,提高目标识别和跟踪能力。

此外,在电子设备中,工程电磁场的应用主要涉及电路设计和电子元器件的性能研究。

通过合理设计和控制电磁场,可以提高电子设备的运行效率和性能,同时降低电磁干扰和信号衰减等问题。

除了这些方面外,工程电磁场还可以应用于医学领域、冶金和材料领域等。

在医学领域,工程电磁场的应用主要涉及磁共振成像、生物电信号检测和治疗等。

通过合理设计和控制电磁场,可以对人体进行非侵入式检测,从而实现疾病的早期诊断和治疗。

在冶金和材料领域,工程电磁场的应用主要涉及熔炼和热处理等。

通过合理设计和控制电磁场,可以提高熔炼过程的能量利用效率和材料的质量。

总之,工程电磁场是工程领域中非常重要的基础理论和工具之一,广泛应用于各个领域。

通过合理设计和控制电磁场,可以实现特定需求下的电磁场分布,从而满足各种应用需求。

电磁流体力学的基本理论及其应用

电磁流体力学的基本理论及其应用

电磁流体力学的基本理论及其应用电磁流体力学是研究电磁场与流体运动相互作用的学科。

通过分析电磁场与流体运动的基本原理和相互关系,可以深入理解其基本理论,并应用于各种实际问题的解决。

本文将从电磁流体力学的基本理论出发,探讨其应用,并介绍其中一些重要的应用领域。

一、基本理论1. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁场的基本方程,描述了电磁场的产生和传播规律。

在电磁流体力学中,麦克斯韦方程组被应用于描述电磁场与流体运动的相互作用过程。

2. 流体运动方程流体力学研究流体的运动规律,包括质量守恒、动量守恒和能量守恒等。

在电磁流体力学中,流体运动方程与麦克斯韦方程组进行耦合,描述了流体受电磁场作用下的运动行为。

3. 边界条件边界条件是电磁场与流体运动之间相互关联的关键。

在电磁流体力学中,需要根据实际情况确定边界条件,以确保数值模拟结果的准确性和可靠性。

二、应用领域1. 电磁流体力学在能源领域中的应用电磁流体力学在能源领域中具有重要的应用价值。

例如,在核聚变、等离子体物理等领域中,通过电磁流体力学理论,可以研究等离子体运动、磁场分布等,为相关能源技术的研发提供理论支持。

2. 电磁流体力学在航天航空领域中的应用电磁流体力学在航天航空领域中也有广泛的应用。

例如,在航天器进入大气层再入过程中,电磁流体力学可以用来研究电磁场对航天器的影响及其相互作用,以提高再入过程的控制和安全性能。

3. 电磁流体力学在生物医学工程中的应用电磁流体力学在生物医学工程中也有重要的应用。

例如,在生物医学成像领域中,电磁流体力学可以模拟和分析磁共振成像、电子束医学等技术的原理和性能,为医学图像的获取和诊断提供支持。

4. 电磁流体力学在材料工程中的应用电磁流体力学在材料工程中也有广泛的应用。

例如,在电磁材料的设计和制备过程中,电磁流体力学可以用来研究电磁场对材料性能的影响,以及材料在电磁场作用下的响应行为。

结语电磁流体力学作为研究电磁场与流体运动相互作用的学科,基于麦克斯韦方程组和流体运动方程,通过分析电磁场与流体运动的基本原理和相互关系,可以深入理解其基本理论并应用于各种实际问题的解决。

电磁场理论发展历史及其在现代科技中的应用

电磁场理论发展历史及其在现代科技中的应用

电磁场理论发展历史及其在现代科技中的应用摘要:电磁场理论在现代科技中有着广泛的应用。

现代电子技术如通讯、广播、导航、雷达、遥感、测控、嗲面子对抗、电子仪器和测量系统,都离不开电磁场的发射,控制、传播和接收;从工业自动化到地质勘测,从电力、交通等工业农业到医疗卫生等国民经济领域,几乎全都涉及到电磁场理论的应用。

不仅如此,电磁学一直是,将来仍是新兴科学的孕育点。

在本文中主要介绍电磁场理论发现和发展的历史以及在现代科技中的也应用。

关键词:电磁学电磁场理论现代科技对电磁场现象的研究是从十六世纪下半叶英国伊莉莎白女王的试医官吉尔伯特开始,然而他的研究方法很原始,基本上是定性地对现象的总结。

对电磁场的近代研究是从十八世纪的卡文迪许、库伦开始,他们开创了用测量仪器对电磁场现象做定量的规律,引起了电磁场从定性到定量的飞跃。

库仑定律的建立基于英国科学家卡文迪许在1772年做的一个一个电学实验,他用一个金属球壳使之带电,发现电荷全部分布在球壳的外表面,球腔中任何一点都没有电的作用。

库伦定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。

安培在假设了两个电流元之间的相互作用力沿着它们的连线之间的作用力正比于它们的长度和电流强度,而与它们之间的距离的平方成反比的公式,即提出了著名的安培环路定理。

基于这与牛顿万有引力定律十分类似,.泊松、.高斯等人仿照引力理论,对电磁现象也引入了各种场矢量,如电场强度、电通量密度(电位移矢量)、磁场强度、磁通密度等,并将这些量表示为空间坐标的函数。

但是当时对这些量仅是为了描述方便而提出的数学手段,实际上认为电荷之间或电流之间的物理作用是超距作用。

直到M.法拉第,他认为场是真实的物理存在,电力或磁力是经过场中的力线逐步传递的,最终才作用到电荷或电流上。

他在1831年发现了著名的电磁感应定律,并用磁力线的模型对定律成功地进行了阐述,但是电磁感应定律的确认是在1851年,这一过程花了20年。

电磁场与生物细胞相互作用的研究进展

电磁场与生物细胞相互作用的研究进展

电磁场与生物细胞相互作用的研究进展电磁场与生物细胞相互作用的研究已经成为近年来生物领域的热点话题。

作为生物学、物理学和工程学等跨学科交叉领域的重要研究方向,电磁场与生物细胞相互作用的研究旨在深入理解细胞生理学和生物物理学背景下电磁场对生物体的影响机制,探讨电磁场对细胞生长、分裂和死亡等过程的影响,为人们提供更多关于电磁辐射对人体健康影响机制的依据。

1. 电磁场对生物细胞的影响在生物体内,除了生化反应外,还存在着许多靠电、磁、光等其他物理力学作用实现的生理功能。

电磁场是普遍存在于自然界中的一种物理场,具有广泛的应用前景。

然而,电磁场对细胞的影响一直是生物学研究的一个有争议的领域。

许多研究表明,不同频率、不同强度的电磁场可以对生物细胞产生不同的影响。

例如,低强度的电磁场能够促进骨骼、软组织和神经的生长、愈合和再生。

2. 电磁场对人类健康的影响虽然电磁场在生物体内的作用已经被广泛研究,但对于它对人类健康的影响,一直存在着争议。

长期以来,电磁辐射被普遍认为是一种危害人体健康的辐射源,它可能导致癌症、生殖系统疾病和神经系统疾病等疾病。

然而,随着科技的不断发展,人们对电磁场对健康的观念也在不断变化。

一些研究表明,对于某些频谱范围内的电磁场,其对人体的健康影响可能不那么严重。

事实上,一些低频电磁场的临床应用已被证明对人体有益,例如脉冲电磁场治疗骨质疏松症、缓解疼痛等。

3. 未来电磁场与生物细胞相互作用的研究方向随着科技的不断进步,人们对电磁场在生物细胞中的作用机理更加深入的认识,未来电磁场与生物细胞相互作用的研究方向将会有以下几个方面:(1)研究不同频率、不同强度电磁场对细胞对生物体内生理和生化反应的影响机制。

(2)研究不同频率、不同强度电磁场对细胞的DNA损伤和紫外线辐射损伤的修复能力。

(3)探究在低频电磁场作用下,生物体内的水分子结构与功能对生物体发育和健康的影响,以及电磁场在治疗癌症的应用。

(4)研究细胞膜及激素等在电磁场作用下的响应机制以及辐射对生物神经系统的影响等。

电子与电气工程中的生物医学应用

电子与电气工程中的生物医学应用

电子与电气工程中的生物医学应用电子与电气工程是一门应用科学,通过电子技术和电力工程的理论和方法,研究和应用电子元器件、电路、电磁场和电力系统等,旨在解决工程技术问题。

在当今科技发展的浪潮中,电子与电气工程在生物医学领域的应用日益重要,为医学诊断、治疗和监测提供了许多创新解决方案。

一、生物医学成像技术生物医学成像技术是电子与电气工程在生物医学领域的重要应用之一。

通过利用电磁波的特性,如X射线、磁共振、超声波等,可以对人体内部进行非侵入性的成像。

其中,计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)是常见的医学影像学技术,它们通过测量和分析电磁波在人体组织中的传播和反射,生成高分辨率的图像,帮助医生准确诊断疾病。

二、生物传感器与生物信号处理电子与电气工程在生物医学领域的另一个重要应用是生物传感器与生物信号处理。

生物传感器是一种能够检测和转换生物体内或周围环境参数的设备,如血糖仪、心电图仪等。

这些传感器通过测量生物体的生理信号,如血液中的葡萄糖水平或心脏的电活动,可以帮助医生监测疾病的发展和治疗效果。

而生物信号处理则是利用电子与电气工程的方法,对生物信号进行分析和处理,以提取有用的信息。

例如,通过滤波、放大和数字信号处理等技术,可以提高信号的质量和准确性。

三、生物医学工程生物医学工程是电子与电气工程在医学领域的交叉学科,旨在研究和应用工程技术解决医学问题。

在生物医学工程中,电子与电气工程的知识和技术被应用于医学设备的设计、制造和维护。

例如,人工心脏起搏器和人工肾脏等医疗设备的设计和制造,都离不开电子与电气工程的支持。

此外,生物医学工程还涉及生物材料、生物力学、生物信号处理等多个领域,为医学研究和治疗提供了技术支持。

总结:电子与电气工程在生物医学领域的应用为医学诊断、治疗和监测提供了许多创新解决方案。

通过生物医学成像技术,可以非侵入性地对人体进行高分辨率的成像。

生物传感器与生物信号处理则可以帮助医生监测疾病的发展和治疗效果。

电磁技术在现代生活中的应用

电磁技术在现代生活中的应用

电磁技术在现代生活中的应用·研究探讨·263电磁技术在现代生活中的应用四川省茂县中学叶成胜【摘要】对电磁场的近代研究是从十八世纪开始,电磁场理论的发展经历了很长时间,从发现到证实,从现象到理论,这一过程需要几代物理学家的努力付出。

电磁场理论在现代科技中有着广泛的应用。

现代电子技术如通讯、广播、导航、雷达、遥感、测控、嗲面子对抗、电子仪器和测量系统,都离不开电磁场的发射,控制、传播和接收;从假期,工业自动化到地质勘测,从电力、交通等工业、农业到医疗卫生等国民经济领域,几乎全都涉及到电磁场理论的应用。

不仅如此,电磁学一直是,将来仍是新兴科学的孕育点。

【关键词】电磁场电磁波应用医疗从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁波。

正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,人们也看不见无处不在的电磁波。

一、电磁技术在现代生活中应用的方面:1、无线电波用于通信等(2)微波用于微波炉(3)红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等(4)可见光是所有生物用来观察事物的基础(5)紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探伤等(6)X 射线用于CT 照相(7)伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等.(8)无线电波。

无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。

下面我们就来列举平时生活中跟电磁有关的一些有的有趣的现象。

二、校园一卡通其实校园一卡通的结构并不是十分复杂,其实质是以射频识别技术为核心的非接触式IC 卡。

卡内主体就是一个集成电路芯片(IC)和一个感应线圈(LC 振荡器)。

但是与其配套的读卡器,也就是我们平时刷卡的机器结构就复杂得多了。

内部结构分为射频区和接口区:射频区内含调制解凋器和电源供电电路,直接与天线连接;接口区有与单片机相连的端口,还具有与射频区相连的收/发器、16字节的数据缓冲器、存放64对传输密钥的ROM、存放3套密钥的只写存储器,以及进行3次证实和数据加密的密码机、防碰撞处理的防碰撞模块和控制单元。

生物电磁学的理论基础及应用

生物电磁学的理论基础及应用

生物电磁学的理论基础及应用生物电磁学是研究生物体内的电场和磁场的产生、传播、感应和调控等现象的学科。

它涵盖了电生理学、磁共振成像、脑功能成像等多个领域,是生物医学工程、神经科学和生物物理学等学科的重要分支。

本文将介绍生物电磁学的理论基础和应用。

一、生物电现象生物体内的许多生理过程都伴随着电信号的产生和传播。

例如,人体心脏的跳动、神经的传递、肌肉的收缩等。

这些电信号的产生源都是来自细胞膜内的离子通道,从而形成了细胞膜电位差。

细胞膜电位差是一个非常重要的生物参数,它反映了细胞内外离子的浓度梯度和电化学梯度。

这些电信号在生物组织中传递的方式有两种:一是沿着神经纤维的轴向方向传递,称为神经传导;二是细胞之间通过外介质的电流和磁场相互作用而传递,称为细胞膜耦合。

二、电场和磁场的产生生物体内的电场和磁场是由电流和磁通量密度产生的。

电流是由离子在细胞内外来回运动造成的,而离子的运动是由电化学反应和生物大分子的活动引发的。

细胞内外的离子浓度差、细胞膜离子通道的通透性和细胞外刺激等因素都可以影响电流的大小和方向。

在这些电流作用下,周围环境中的细胞和器官也会受到电场和磁场的影响,从而产生细微的生理改变。

三、生物电磁场感应生物体内的电场和磁场可以相互作用,感应出一系列电压和电流。

例如,脑内的电活动可以感应出头皮和胸壁上的电位,这就是脑电图。

同样,磁共振成像也是利用生物体内磁场的效应进行成像的。

生物电磁场感应的原理是基于麦克斯韦方程组,它描述了电磁场的传播、感应和相互作用等现象。

四、生物电磁学的应用生物电磁学在医学、科研和工业等领域中有广泛的应用。

医学方面,脑电图、心电图和肌电图等是生物电磁学的代表性应用。

它们可以用来诊断神经和心脏等疾病,也可以用来监测患者的生命体征。

磁共振成像是另一重要的医学应用,它可以非侵入性地对人体进行成像,广泛用于神经科学、心血管病学和癌症等领域。

科研方面,生物电磁学被用来研究生物体内的电生理学、分子和细胞生物学等问题。

电磁力学对生物细胞行为的影响分析与应用

电磁力学对生物细胞行为的影响分析与应用

电磁力学对生物细胞行为的影响分析与应用引言:电磁力学是物理学中的一个重要分支,研究电荷和电流产生的电场和磁场相互作用的规律。

近年来,越来越多的研究表明,电磁力学对生物细胞行为有着深远的影响。

本文将从细胞膜电位、细胞迁移和细胞分裂等方面,探讨电磁力学对生物细胞行为的影响,并讨论其在医学和生物工程领域的应用。

细胞膜电位:细胞膜电位是细胞内外电荷差引起的电势差,对细胞的正常功能至关重要。

研究表明,外部电场的作用可以改变细胞膜电位,从而影响细胞的生理活动。

例如,静电场的作用可以改变细胞膜的通透性,促进物质的进出。

这一现象在药物传递和基因治疗中具有潜在的应用价值。

此外,外部电场还可以调控细胞内钙离子浓度,进而影响细胞的信号传导和细胞凋亡等重要过程。

细胞迁移:细胞迁移是生物体内细胞定向移动的重要过程,对于生物发育、免疫应答和伤口愈合等具有重要意义。

电磁力学对细胞迁移的影响已经引起了广泛的关注。

研究发现,外部电场可以引导细胞的定向迁移,这被称为电渗流效应。

这一现象在组织工程和神经修复等领域具有重要的应用价值。

此外,电磁场还可以通过改变细胞骨架的重排和细胞黏附分子的表达,影响细胞的迁移速度和方向性。

细胞分裂:细胞分裂是细胞生命周期中最基本的过程之一,对于生物体的生长和繁殖具有重要意义。

电磁力学对细胞分裂的影响也备受关注。

研究表明,外部电场可以改变细胞的有丝分裂速率和有丝分裂纺锤体的形成。

这一现象在肿瘤治疗和组织再生等领域具有潜在的应用价值。

此外,电磁场还可以通过调控细胞周期蛋白的表达和细胞凋亡信号通路的激活,影响细胞的增殖和分化。

应用前景:电磁力学对生物细胞行为的影响已经在医学和生物工程领域得到了广泛的应用。

例如,外部电场可以用于促进药物的传递和基因的转染,提高治疗效果。

电渗流效应可以用于组织工程和神经修复,促进组织的再生和神经元的生长。

此外,电磁场还可以用于肿瘤治疗和组织再生,通过调控细胞的增殖和分化,达到治疗的目的。

工程电磁场课程设计

工程电磁场课程设计

工程电磁场课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电磁场的基本概念,掌握电磁场的基本定律,如麦克斯韦方程组;2. 学会分析电磁场在实际工程中的应用,如电磁波传输、电磁兼容性等;3. 掌握电磁场问题的求解方法,如分离变量法、镜像法等。

技能目标:1. 能够运用所学知识,解决实际的电磁场问题,设计简单的电磁设备;2. 培养运用数学软件(如MATLAB)进行电磁场仿真的能力;3. 提高团队协作能力,通过小组讨论、汇报等形式,提升沟通和表达能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电磁场学科的兴趣,激发学习热情,形成积极向上的学习态度;2. 引导学生关注电磁场技术在我国的最新发展动态,增强国家意识和社会责任感;3. 培养学生勇于探索、敢于创新的精神,提高面对复杂工程问题的自信心。

本课程针对高年级本科或研究生阶段的学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,培养学生的电磁场分析与应用能力。

课程目标旨在使学生掌握电磁场基本知识,具备解决实际工程问题的能力,同时培养良好的学习态度和价值观。

通过具体的学习成果分解,为后续的教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 电磁场基本概念:磁场、电场、电磁场;电磁场与电磁波的关系;教材章节:第一章第一节2. 麦克斯韦方程组:积分形式和微分形式;边界条件;教材章节:第一章第二节3. 电磁场求解方法:分离变量法、镜像法、有限差分法;教材章节:第二章4. 电磁场应用:电磁波传输、电磁兼容性、电磁场在生物医学中的应用;教材章节:第三章5. 电磁场仿真:MATLAB软件操作,建模与仿真;教材章节:第四章6. 电磁设备设计:天线设计、电磁兼容设计、传感器设计;教材章节:第五章教学内容按照教学大纲的安排,从基本概念、理论、方法、应用和设计等方面展开,注重科学性和系统性。

通过对教材章节的合理安排和进度控制,使学生能够逐步掌握电磁场相关知识,提高实际应用能力。

三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,系统讲解电磁场的基本概念、理论和方法,使学生掌握课程核心知识。

生物电磁场:生物体内外的电磁能量交换

生物电磁场:生物体内外的电磁能量交换

生物电磁场:生物体内外的电磁能量交换生物电磁场(bio-electromagnetic field)指的是在生物体内外存在的电磁能量交换。

电磁场是由电荷产生的,而生物体内部存在许多带电粒子,如离子、分子以及细胞等,因此生物体也会产生电磁场。

此外,生物体也可以与外界的电磁场相互作用,产生能量交换。

要深入研究生物电磁场,我们首先需要了解一些物理定律。

其中最基础的定律之一是库仑定律。

库仑定律描述了电荷间的相互作用力,它表明电荷之间的斥力或吸引力与它们之间的距离成正比。

生物体内的带电粒子相互作用也遵循库仑定律。

为了研究生物电磁场以及生物体与外界电磁场的相互作用,我们可以进行许多实验。

一种常见的实验是利用电磁场对生物体进行刺激,观察其反应。

例如,我们可以在实验室中建立一个电磁振荡器,产生不同频率和强度的电磁场,并将其作用于生物组织或细胞上。

通过观察生物体的反应,我们可以了解不同电磁场对生物体的影响。

在准备这样的实验时,我们需要注意以下事项。

首先,我们需要选择适当的电磁场参数,如频率、幅度和持续时间等。

这些参数应该根据我们想研究的生物体和目的进行选择。

其次,实验时我们需要使用合适的设备来产生电磁场,并确保其稳定和准确。

最后,在实验过程中,我们还需要对生物体进行适当的控制和处理,以保证实验结果的可靠性和可重复性。

通过上述实验,我们可以获得大量的数据和信息,从而应用于不同的方面。

首先,生物电磁场的研究可以帮助我们更好地理解生物体内部的电磁活动,如神经系统和细胞内的电信号传递等。

这对于解释一些生物现象和疾病机制是至关重要的。

其次,生物电磁场的研究也可以应用于医学。

例如,我们可以利用电磁场来治疗一些疾病。

著名的应用之一就是磁共振成像(MRI),这是一种利用强磁场和无线电波通过扫描人体产生高质量图像的技术。

此外,电磁治疗也被广泛用于物理治疗,如电疗、磁疗等。

这些治疗手段利用电磁场对生物体的影响来促进康复和治疗。

另外,生物电磁场的研究还与生物物理学、生物医学工程等相关学科密切相关。

生物电磁效应研究现状及发展

生物电磁效应研究现状及发展

科技资讯2017 NO.06SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程25科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 随着电磁技术的不断发展和相关产业复杂性的增加,生物电磁对人类身体的影响也越来越大,给人们的生命健康安全带来很大的威胁。

大量研究数据证明,电磁场发射的生物电磁光波会对生物的身体机能产生一定的作用,影响生物体内部的波段频率,从而发生生物磁效应。

因此,为了对电磁辐射对人体产生的生物磁效应进行研究,大量人员投入了很多精力,进行了无数实验,探索生物电磁对大脑神经系统的影响和对心脑血管的促进作用[10]。

这些研究为促进生物磁效应在医疗卫生领域和生物电磁辐射方面提供了坚实的理论依据。

但是,由于研究人员的研究方法和内容存在着一定的差异,使得生物电磁效应对人体的影响难以获得一致性结果[11]。

因此,对生物电磁效应的研究迫切需要大量的、规范化的实验研究和调查分析。

1 生物电磁效应研究现状生物电磁效应与生命系统之间具有着千丝万缕的联系,因此通过对电磁生物效应的研究,可以充分探索电磁场对人体的积极作用,从而应用于促进人体机能的发展。

魏静霞(2013)通过采用电磁刺激设备和电磁装置,对失眠症患者的脑部进行刺激,并对大脑脑部反映出的信号进行分析和处理,探索脑电信号的频率和波段,从而探索出电磁刺激对患者脑部产生的生理效应。

作者通过对6名来自睡眠障碍医院的失眠症患者进行为期20d电磁刺激,对采集到的信息进行分析发现在没有对患者进行电磁刺激的时候,患者脑部中的δ波段占据大多数。

而β波的几乎没有出现,θ波与α波的波段处于δ波段和β波之间。

而在对患者进行刺激之后,可以很明显的发现患者脑部δ波段聚减,而α波段的频率有大幅提升。

由此可以看出,电磁治疗可以有效改变患者脑部波段,从而达到减轻患者失眠程度,降低患者的焦虑程度的目的,帮助患者更好地进入睡眠[1]。

电磁场与电磁波论文

电磁场与电磁波论文

《电磁场与电磁波论文》学院:信息科学与工程学院专业:电子信息工程班级:电子xx班学号:XXXX姓名:++++++++电磁场与电磁波的实际应用电磁波是电磁场的一种运动形态。

电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。

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。

电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用,具有不可替代的作用。

如果没有发现电磁波,现在的社会生活将是无法想象的。

(一)在生产、生活上的应用静电场的最常见的一个应用就是带电粒子的偏转,这样象控制电子或是质子的轨迹。

很多装置,例如阴极射线示波器,回旋加速器,喷墨打印机以及速度选择器等都是基于这一原理的。

阴极射线示波器中电子束的电量是恒定的,而喷墨打印机中微粒子的电量却随着打印的字符而变化。

在所有的例子中带电粒子的偏转都是通过两个平行板之间的电位差来实现的。

1.磁悬浮列车列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引,同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。

列车前进时,线圈里流动的电流方向就反过来,即原来的S极变成N极,N极变成S极。

循环交替,列车就向前奔驰。

稳定性由导向系统来控制。

“常导型磁吸式”导向系统,是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。

列车发生左右偏移时,列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用,产生排斥力,使车辆恢复正常位置。

列车如运行在曲线或坡道上时,控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制,达到控制运行目的。

“常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼·肯佩尔于1922年提出。

“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。

只是把电动机的“转子”布置在列车上,将电动机的“定子”铺设在轨道上。

通过“转子”,“定子”间的相互作用,将电能转化为前进的动能。

物理与化学生物学:探索物理在化学生物学研究和生物技术中的应用

物理与化学生物学:探索物理在化学生物学研究和生物技术中的应用
积极参与国际学术交流和合作,与国际同行共同推动物理 与化学生物学的跨学科研究和发展,提升我国在该领域的 国际影响力和竞争力。
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2024-01-15
物理与化学生物学:探索物理在化 学生物学研究和生物技术中的应用
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• 引言 • 探索物理在化学生物学中的应用 • 物理在生物技术中的应用 • 物理与化学生物学的交叉研究 • 展望与挑战
01
引言
物理与化学生物学的关系
交叉学科
物理与化学生物学是交叉学科, 物理学的理论和方法在化学生物 学研究中发挥重要作用。
细胞力学
研究细胞的力学性质和行 为,如细胞变形、迁移和 分裂等。
细胞电生理学
研究细胞膜的离子通道、 电势和信号传导等电学特 性。
显微镜技术
如共聚焦显微镜、电子显 微镜等,用于观察和研究 细胞的超微结构和动态过 程。
物理学在神经生物学中的应用
1 2
神经电生理学
研究神经元和神经网络的电信号传导和处理机制 。
利用电子束代替光束,实现更高分 辨率的成像,能够观察细胞内部超 微结构。
X射线晶体学
通过X射线与生物大分子晶体相互作 用,解析分子结构,为药物设计和 蛋白质工程提供重要信息。
物理学在生物传感器技术中的应用
生物电化学传感器
表面等离子体共振传感器
利用生物体内的电化学反应,将生物 分子浓度转化为电信号,实现快速、 灵敏的检测。
分子构象和稳定性
研究生物大分子的构象变化和稳定性,以及这些变化对生物活性的 影响。
动力学行为
利用物理化学方法研究生物大分子的动力学行为,如蛋白质折叠、 DNA复制等过程。

物理学原理在工程中的应用

物理学原理在工程中的应用
• 电磁技术在新型材料制备方面的应用起步较晚, 但发 展迅速, 其应用范围仍在不断扩大, 目前已经形成多学 科交融、工艺手段多样且应用灵活广泛的研究领域。
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3
电磁技术的应用形式
• 按照电磁场生成方式的不同和使用形式的差异, 将电 磁场 在材料科学与工程中的应用形式分为:电磁搅拌、 电磁铸造、电磁制动、电磁净化、电磁感应加热、电 磁悬浮和强磁场技术等。
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总结
• 我国对于电磁技术的研究程度仍存在一定的空间,该 技术在应用中仍然存在着巨大的潜力。也就意味着需 要更多地科研人员 为此奉献出自己的力量,科技永远 是第一生产力。电磁技术如今在在各个领域中的应用 都是十分的广泛,因为其技术自身的优越特点也被越 来越多的技术人员所青睐,并延伸到自身的工作中去。 我们不能停止前行的脚步,需要不断的对该内容进行 更新、发展和推广。
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6
二、电磁铸造
• 20 世纪 60 年代, 前苏联学者 Ge tselev 发明了电磁铸 造技术, 它是一种无模半连续铸造技术, 用单匝水冷铜 线圈电磁感应器替代普容连铸中的结晶器, 是利用电 磁力支撑和约束液体金属立柱成型的新型连续铸造工 艺。
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• 当感应器中通入交变电流时, 产生交变电磁场, 磁场作 用于液体金属形成与方向相反的感应电流, 磁场与感 应电流交互作用产生指向线圈中心方向的电磁力。 液
态金属在这种电磁力支撑下以感应器内腔形状为基础 成型, 同时铸机带动铸锭下移, 液面上方不断供给金属 液, 感应器下端的冷却水喷向铸锭,使金属液冷却成型。
• 为了保证浇注液面平稳, 在忽略熔体表面张力时, 熔体 上的静压力应该与电磁压力相等, 并引入内部通水冷 却的不锈钢屏蔽罩屏蔽部分电磁力, 以保证液柱侧面 呈垂直状态, 此外, 它还有抑制溶液过度搅拌的作用。 在电磁铸造过程中,液态金属和感应器不接触, 在自 由表面的状态下成型, 并伴生电磁搅拌作用, 因此, 电 磁铸造比其普通铸造具有更加优良的铸锭表面 质量和

山西农业大学工程技术学院

山西农业大学工程技术学院

业 实 验 室 , 有 AS 现 场 近 红 外 光 谱 辐 射 仪 、 a VIW 数 据 采 集 分 析 系统 、 S接 收 系 统 及 配 套 软 件 、 拥 D Lb E GP C S图像 采集 分析 系统 、 srn生物 材料 试验 系统 、 转机械 故 障分 析 系统 、 P I to n 旋 波纹 比系统 、 温 恒湿 装置 、 恒 全 液 压驱 动农业 机械 土 槽试验 系统等 备型 先进 仪器 设备 , 在校 外合 作共 建 5个 三结合 基地 , 教学 和科 研提 还 为
维普资讯
2 7 月 0 年4 0
农 业 机 械 学 报
第3卷第4 8 期
山西 农 业大 学 工 程 技 术 学 院
工 程 技术学 院于 20 在原农 业 工程 系基 础 上扩建 成 立 , 身 为农业 机械 系 , 于铭 贤学 堂 13 年 创 00年 前 始 91
低 能耗真 空冷 冻干 燥 加工 技术 、 机器 视 觉技 术的 应用 、 电磁场 技术 在农 业 中的应 用 、 业 生物 力学 、 农 生物 环境
测控 技术 及装 备 、 设施农 业 工程 设计 及 新材 料 、 雨水集 蓄 利用工 程 技术 、 节水 灌 溉工程 技 术及装 备 、 农业 机械 化管 理 与发 展战略 、 冶炼高 温废 气 处理 及能 源综 合利 用技 术等 方面 取得 了一 批很 好 的应 用成 果 。 发表 论文 共 4 0多篇 , 0 出版教 材论 著 3 0多部 ,0多项科 研 成果通 过 省级 鉴定 , 省级 二等 奖 以上成 果奖 励 1 。 程 技 2 获 5项 工
实 习工 厂 等教 学机 构 , 并结 合 学科 发 展和 地 方经 济建 设 的需 要 , 立 了旱作 农业 机 械 化技 术 与 装备 研 究所 、 成

高压输变电设施工频电磁场对生物体的影响

高压输变电设施工频电磁场对生物体的影响
b i h o n e d n i r t r n t e b sso u s a c t e r a d r a i g l e au e o h a i fs mmig u e p o r s f h e e r h tp c i r e o s e gh n t e p we y t n p t r g e s o e r s a c o i, n o d rt t n t e o r h t r h
高压 、 高 压输 变 电工 程 建成 投 运后 , 超 其产 生 的 电磁 现 象 成 为主 要 的环 境 问题 。随着 电力工 业
的迅猛 发 展 和输 变 电 电压 等级 以及 电 网容量 的不 断提 升 ,高压 输 变 电工 程 的 电磁 辐射 对 职业 人 群 和公 众 可 能 造 成 的 影 响 已 愈来 愈 引起 人 们 的关 注 。特 别 是工 频 电磁 场 对生 物 体 生长 和 人体 健康
在 简要 介 绍 了 高压 输 变 电工 程 工频 电磁 场 的基 本理 论 , 在 阅 读相 美 文 献 的基 础 上 , 述 了该 论 题 的研 究进 展 , 并 综 以期 加 强
对输变电工程环境影响评价工作的 宣传 , 为其 电磁辐射的保护措施提供参 考意见 。
关 键 词 :高压 输 变 电设 施 ;工 频 ;生物 组 织 ;电磁 ;场 强 ; 响 影 .
我 国 的交 流 电力 额 定 频 率 为 5 z OH ,高压 线 路、 电缆 和变 电站传 输 的是 5 z 率 的 电流 , 0H 频 在 电力 领域 中 , 5 z 将 0H 电力 频 率称 为 工业 频 率 , 简
pln x e i e t a d x o ur sait nay i,a o h fr t i e e c i a ey wa l a t e p rm ns n e p s e ttsi a lss hh ug o h s r s a h n v r r c r  ̄,bu he o c a n ty tr a h d t t tpi h s o e e c e

电磁场电子学的现实意义

电磁场电子学的现实意义

电磁场电子学的现实意义电磁场电子学是当代科学中的重要学科之一,其研究范围涉及电磁波、电磁场、电磁信号等多个领域。

它不仅是一门理论科学,还是工程技术的重要基础。

在现代社会中,电磁场电子学已经成为基础科学与高科技产业的重要支撑和促进因素,其实际应用意义相当广泛。

一、通信领域电磁场电子学技术在通信领域中大放异彩。

在通信过程中,无论是电磁波无线传输还是有线信号传输,都离不开电磁场的作用。

电磁场的电磁波传输是信号传输的基础。

电磁场电子学技术的发展,为通信技术的快速发展提供了强有力的支持。

现代通信技术中的许多设备都应用了电磁场电子学技术,如无线网络、手机、卫星通信、雷达等,这些设备都是靠电磁波传输的。

二、信息处理电磁场电子学技术也是信息处理领域的一大支柱。

信息处理涉及到数字信号处理、图像处理、语音识别等领域。

在这些领域,电磁场电子学技术发挥了巨大的作用。

例如,在数字通信系统中,异步传输方式的数据传输难免会产生时序失配。

由于电磁场电子学原理牵涉到时域和频域的互相转化,很多数字通信系统在实际应用中都采用了电磁场电子学技术来进行数字信号的时序整形或者滤波等处理。

三、医学与生物学除了通信和信息处理领域,电磁场电子学技术在医学和生物学等领域也有广泛的应用。

例如,利用强磁场在医学领域中实现成像操作的磁共振成像(MRI),利用激光和电磁波进行治疗的光治疗等。

另外,关于细胞穿孔、细胞内部分子转移、基因转导等现象,电磁场电子学也有着独到的见解和应用。

电磁场电子学技术可以在生物学领域中应用于基因转导、药物运输、细胞膜通透等多个方面的研究。

四、工业生产在工业生产领域,电磁场电子学技术也有着广泛的应用。

例如,利用电磁场将熔化的金属加工成形,这种技术在汽车制造、机械制造等领域中广泛应用。

同时,磁测量、电子束制备、磁记录和存储等技术也都是以电磁场电子学技术为基础。

五、其他领域除上述领域外,电磁场电子学技术还在其他领域有着广泛的应用,如太阳能、食品加工、安检等。

生物医学工程技术在理疗中的应用研究

生物医学工程技术在理疗中的应用研究

生物医学工程技术在理疗中的应用研究随着医疗科技的不断发展,人们对于医学领域的研究也愈加深入。

生物医学工程技术是一个涵盖了生物医学科学、工程学、电学、计算机科学和材料科学等多个学科的交叉领域。

在其不断创新和发展的同时,也成为了当前常见疾病治疗中的有效手段之一。

在理疗中,生物医学工程技术的应用正在得到广泛关注和研究,具有极大的潜力和发展前景。

一、生物医学工程技术在物理疗法中的应用物理疗法是治疗一系列疾病的传统手段之一,包括热疗、光疗、声波疗法、电疗和磁疗等。

现代生物医学工程技术的应用使得物理疗法的效果得到了更好的优化。

在热疗方面,利用生物医学工程技术的热成像技术可以在治疗发热疾病时,监测热分布和温度变化,有助于合理调整治疗方案,降低治疗风险和提高效果。

在光疗方面,生物医学工程技术的应用主要涉及到治疗癌症和皮肤等一系列疾病。

利用生物医学工程技术中的光谱技术和荧光技术,可以实现对肿瘤和组织的精准识别和监测,提高治疗效果和降低治疗风险。

在声波疗法和电疗方面,利用生物医学工程技术在治疗不孕不育、肌肉疲劳和神经系统疾病等方面发挥了重要作用。

声波疗法的使用可以促进受损的肌肉和组织的恢复,电疗也有助于缓解神经系统中的病理反应,从而改善患者的生活质量。

二、生物医学工程技术在电磁场治疗中的应用电磁场治疗是一种电疗的一种变形,它利用电磁波或者电流,通过人体的组织和细胞中的离子流动以及蛋白、细胞膜的极化和去极化产生生理效应,并发挥其治疗作用。

现代生物医学工程技术的应用对于电磁场治疗的实现和提高产生了极为深远的影响。

在电磁场的选择上,生物医学工程技术为研究人员提供了更为优化的能源选择和控制方式。

高频、脉冲电磁场、超短脉冲电磁场策略等各种运用电磁场疗法的方法,使得医疗效果更佳。

同时,生物医学工程技术的应用,可以使电磁场的调控更加精准,为治疗提供科学依据。

三、生物医学工程技术在生物反馈治疗中的应用生物反馈治疗是一种基于生物反馈原理的治疗方法,即根据生理参数的状态,通过电脑处理和反馈,给予患者一些视觉、听觉或触觉反馈,达到激励患者主动调整身体状态的目的。

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电磁场在农业生物工程的应用课程:生物电磁学学院:电子信息学院学生:汪建电磁场在农业生物工程中的应用在地球上空的电离层对地面具有360KV的正电位,地面附近的场强为130V/M,与则同时地球又是一个巨大的磁体,在地面处的磁感应强度为0.05 mT,因此地球上的人、动物和植物等生物始终处在电磁场的作用下,这就是地球的生物电磁环境。

而生物在长期演化过程中,已经适应了这一环境,但是当所处的电磁环境发生了变化时,大量的实验证明静电场、静磁场和交变电磁场作用于农业生物体会产生各种各样的生物学效应,其中促进生物生长发育的效应称为正效应或兴奋效应,阻碍或破坏生物生长发育的效应称为负效应或抑制效应。

近20多年来,电磁场的生物效应引起了人们的极大关注。

国内外对电磁环境效应研究的报道很多涉及的内容也比较广泛。

电磁环境生物效应在农业中的应用,已渗透到农业的各个领域。

电磁生物效应研究所产生的新技术,如静电技术、微波技术和磁处理技术等等已成为当前改造传统农业、革新传统农业、促进农业现代化的科学技术手段之一,可以直接用于促进增产和改进产品品质,减轻或避免自然灾害所造成的损失,有的还可以为节约能源开辟新途径[3]。

一、电磁生物效应的几个特点1、多参量性生物生理学的研究表明,能引起生物反映的刺激量S等于刺激强度和刺激时间的乘积。

在电磁生物效应的实验中,人们主要关注的是场强和作用时间。

但是电、磁场本身就是一个很复杂的场,农业生物体由于具有生命活动,也包含着极其复杂的不仅是生理生化的变化,还有自身电磁特性的变化,并深受外界环境因子的影响。

因此,电磁生物效应研究中的参数选择,除电(磁)场强度E(B)和作用时间t外,还应考虑电(磁)场的类型Ni,作物品种和类型Ki,含水量W,处理时的温度T,空气的湿度aw,植物胚的朝向dw等等,则刺激量的函数关系应为S=f(E,B,t,Ni,Ki,W,T,aw,dw,…)。

从刺激量函数可以看出生物体的电磁处理过程,是一个极其复杂的、既是物理的,又是生理生化的转化过程。

多参量性使电磁生物效应研究难度很大,研究进展缓慢。

2、场向效应电(磁)场对生物体的影响与场强的方向有关,称之为场向效应。

如植物生长的向磁性和背磁性。

在冬小麦播种时,种子沿南北方向撒播,根系有73.4%以上朝南北,有5.1%朝东西;当种子东西方向撒播时,则根系有71.1%朝南北,有7.1%朝东西。

又如施加正电场可以促进植物根系的生长,施加负电场则能抑制植物根系的生长,不同极性的电场对根系吸收不同元素的影响亦不同,静电场对水稻种子脱氢酶活性的影响,负电场处理优于正电场处理3、临界效应电(磁)场对生物体的影响,随着场强大小的改变而呈现隐性作用、促进作用、抑制作用以及致死作用,这种现象称为临界效应[8]。

从隐性作用过渡到促进作用,存在着一个临界场强,称为下阈值,从促进作用过渡到抑制作用,存在着另一个临界场强,称为上阈值。

场强的下阈值和上阈值与生物体的类别、状态、环境等诸多因素有关。

如静电增强水稻种子脱氢酶活性,下阈值的范围50kV/m左右,上阈值为150kV/m左右;而静电刺激桑蚕卵增加蚕体重量,下阈值的范围是100kV/m至200kV/m。

4、剂量效应剂量是场强与作用时间的乘积,而且剂量与生物效应相关。

但是对于电磁环境生物效应的研究,在某些条件下,剂量与生物效应无关。

例如当场强小于下阈值时,无论电(磁)场对生物体的作用时间多长,也不会引发兴奋效应;当场强大于上阈值时,尽管作用时间很短,也会给生物体带来损伤。

不过在临界场强范围内,电(磁)场对生物体产生的兴奋效应与作用剂量有关,但是并非作用时间越长,生物效应就越明显,而是存在一个最佳的作用剂量。

当场强一定时,某种生物兴奋效应的适宜剂量取决于作用时间,所以有人将剂量效应称为时间效应。

5、消退效应在生命过程的某一阶段,电磁场的作用通过机体内部的调节而产生影响,发生显著的生物效应,随后,影响减弱或消失,这种效应称为消退效应[9]。

例如:400~600kV/m 的静电场对桑蚕卵的孵化率和三龄前的呼吸强度有显著的影响,但对蚕发育后期的各项指标,如呼吸强度、蚕体增重速度等的影响并不十分明显。

高频电磁场对动物和人有不良影响,可是到暴露后期可以适当恢复。

磁(电)化水最初具有一定的杀菌作用,但过一段时间后就失去了此种功能。

目前,人们认为电磁场对生物体有刺激作用,生物体对外加电(磁)场有耐受能力和适应能力是消退效应产生的主要原因。

6、非热效应电磁场作用于生物体产生的不与温度变化有关的效应,称为非热生物效应。

这种效应往往发生在远离平衡态的情况,生物体对电磁场(波)的响应是非线性的,由外界小能量的诱导可能在生物体内部释放出巨大的能量。

非热生物效应具有频率窗效应和功率窗效应,即生物系统对微波表现出频率和功率密度的特异性依赖关系,以致在某一频率段或某一功率密度范围内,只有几个离散的频率或功率密度才引起显著的生物学效应。

至今,对于非热生物效应有各种可能的解释,多种理论并存,诸如粒子对膜的穿透理论、跨膜粒子的回旋谐振理论、自由基理论以及生物代谢动态过程中的电磁干扰理论等等。

这些理论或假设只能解释某些局部的非热生物效应现象,都具有各自的局限性。

为了弄清非热生物效应的微观机理,仍然需要更系统的实验研究和更深入的理论研究。

二、电磁场在农业生物工程中的广泛应用1、电磁场对植物种子的生物效应利用电磁场处理农作物种子,是电磁生物效应研究最早、在农业上应用最多的一个方面。

种子经适当的磁(电)场处理后,可使种子呼吸强度提高,根系活力增强,发芽率和发芽势提高,产量有不同程度的增加。

例如,小麦播种前经磁场处理,具有较好的增产效应。

同样的,磁场处理的小麦种子也具有显著的增产效果。

当然,电场对种子的作用,也可引发生物学效应[3]。

对棉籽用4kV/cm的匀强静电场处理12h,使棉花增产12.4%,绒长增加1~2mm[4]。

玉米(沈丹3#)种子,经1.76KV/cm的静电场处理2h,产量对比增加18%,黄瓜(津引2#)种子经1.76kV/cm静电场处理2h,产量则对照增加40%,而刺槐种子经1~2kV/cm 的静电场处理5~10min ,对比发芽率明显提高,棉花(C-4727#)种子经 2.5kV/cm 的电场处理30min,每亩提高5~9kg同时经生化测定,种子ATP含量增加76.7%~216.7%,淀粉酶增加31%~51%,脱氢酶活性提高15%~50%[5]。

用静电场处理甜菜种子,甜菜含糖平均提高0.6%,亩产量提高7%。

这些成果的推广应用,将为我国农业发展做出更大的贡献。

2、电磁场对农作物生长的影响电磁场是植物生长不可缺少的条件,是重要的物理环境因素。

若把植物用接地的细金属网罩起来,屏蔽大气电场及离子流,植株就不能正常生长发育;反之,外加一适宜的电场,便可促进植物的生长。

大量实验证明,电磁场对蚕豆、大麦、小麦、玉米、高粱和水稻等都有不同程度的促进植株生长作用。

用电场对青椒、黄瓜、蕃茄等蔬菜植株影响的实验,结果表明:以18~40kV/m的场强,每天供电4~6h,20d后便显示出明显促进植株生长的作用,测其株高、茎粗、叶片数均高于对照组。

国内外的研究表明,除去空气中的离子,植物的生长率会降低;当正离子的浓度约为104个/cm3时,能使液体培养的植株生长率增加5%对蕃茄生长点施以静电场180kV/m,离子浓度为14×106个/cm3时,植株高度增加12%,结果数增加1.49倍,产量增加1.83倍,并提前5天结果。

而用磁场处理也有与电场处理类似的生物效应,利用适当强度的磁场对花粉、种子、幼苗处理一段时间,同样可以提高发芽率,促进长势,收到增产的效果。

如小麦种子经0.5~O.6T的磁场处理后,其出苗率增加,长势好,结穗多,可比对照组增产20%以上。

大麦、玉米、甜菜和花生种子等经磁场处理后,亦收到增产的效果。

小麦和番茄种子经0.1~0.2T的磁场处理后,幼苗叶的含水量,全株的SoD(超氧化物岐化酶)活性均显著地高于对照组,这说明磁场处理能够提高小麦和番茄的抗旱性和抗寒性。

浸种后的大麦种子经0.35~0.4T的磁场处理,同未经磁场处理的对照组相比,磁场处理后的第二代虽未再经磁场处理,但却观察到其叶绿素缺失突变、染色体畸变、脂酶谱和光密度出现明显差异,表明磁场处理能引起遗传变异。

总之,电磁场对植物生长的影响是不容置疑的,但电磁场对植株生长的影响是复杂的。

由于环境物理因素有多种,对植株的影响通常是它们综合作用的结果。

因此,在考虑电磁场影响的同时,还要考虑其它因素的影响。

3、电磁场对禽畜生产的影响电磁场对禽畜生产的影响是显著的,有关禽畜等农业生物(如鸡、兔、奶牛、蚕和水产生物等等)的电磁生物效应研究也有了较大发展。

磁场处理对禽畜和蚕类同样也有影响。

如在磁场中饲养小鸡,比对照组的小鸡体重增加快;小鸡手术后在磁场中饲养,比对照组愈合快;柞蚕卵经 1.0T的磁场处理20min,蚕卵孵化率提高8%~13%。

又如,ChibiovS.M.检查了两次行星磁暴期间兔子的心血管和心肌细胞的超微结构等6个生理参数。

在磁暴开始和高峰期,每个心血管参数正常的近日节律丢失。

磁暴高峰期,可以观察到谐调障碍随磁暴一起增长,心脏活动突降。

峰期之后,发生心肌细胞破坏和退化。

在磁暴恢复期,虽然心肌活动参数的幅值偏离很显著,但变得特别同步,并以近日节律为特征。

此外,国内研究表明,对孵化第5天的鸡的种蛋用电场强度为150kV/m的电场处理5min,经测试发现电场对种蛋血液中的蛋白质、维生素B12均有影响,而且使毛蛋和弱雏数减少,孵化率提高,幼雏生长健壮。

4、磁(电)化水的生物效应磁(电)化水是指以一定速度流过适当强度并与水流垂直的磁(电)场的水或水溶液。

关于磁(电)场对水的物理(化学)参数(电导率、表面张力、离子溶解度等等)的影响已进行了比较广泛的研究,人们发现经磁(电)场处理过的水和水溶液,不仅其理化性质发生变化,而且这些变化可保持几小时到几天,使磁(电)处理水对生物产生影响,从而引发各种生物学效应。

这些效应在医学和农业等领域已得到应用。

在农业生产中用磁化水灌溉,可以促进作物生长发育,增加产量,这已被国内外大量事实所证明。

若让生物长期饮用磁化水,可以促使禽类多产蛋,也可以促进动物的发育。

据王信良等人[12]报道,用磁化水饲养家兔,其精液量、精子数、精子质量等都明显提高,精子畸形率明显减少,表明饮用磁化水可促进生精功能。

于瑞海等人[7]发现用磁化水蓄养亲贝,明显促进亲贝的性腺成熟,其性腺指数比对照组提高3.5%;同时他们用场强为0.6T的磁场处理水进行栉孔扇贝人工育苗,与对照组比较,孵化率提高16%,幼虫成活率可提高18%,附着变态率比对照组提高27%,单位水体出苗量比对照组提高50%左右。

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