电磁场与电磁波在实际中的应用

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电磁学在生活中的应用范文

电磁学在生活中的应用范文

电磁学在生活中的应用班级:姓名:学号:电磁波在实际中的应用电磁波无所不在,不可不知电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。

电磁辐射可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。

人眼可接收到的电磁辐射,波长大约在380至780纳米之间,称为可见光。

只要是本身温度大于绝对零度的物体,都可以发射电磁辐射,而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体。

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[1],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。

实际生活和军事等领域对电磁波的应用及其广泛,如紫外线消毒,在此就具体说明应用方式原理及特点。

紫外线杀菌消毒原理是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DN A(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果。

经试验,紫外线杀菌的有效波长范围可分为四个不同的波段:UVA(400~315nm)、UVB(315~280nm)、UVC(280~200nm)和真空紫外线(200~100nm)。

其中能透过臭氧保护层和云层到达地球表面的只有UVA和UVB部分。

就杀菌速度而言,UVC处于微生物吸收峰范围之内,可在1s之内通过破坏微生物的DNA结构杀死病毒和细菌,而UVA和UVB由于处于微生物吸收峰范围之外,杀菌速度很慢,往往需要数小时才能起到杀菌作用,在实际工程的数秒钟水力停留(照射)时间内,该部分实际上属于无效紫外部分。

真空紫外光穿透能力极弱,灯管和套管需要采用极高透光率的石英,一般用半导体行业降解水中的TOC,不用于杀菌消毒。

电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用研究

电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用研究

电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用研究摘要:在对电磁现象讨论研究的过程中,电磁场的概念应运而生。

电磁场最早由英国科学家提出,随着研究的深入,电磁场的概念不断完善,人们发现电和磁关系密切。

在实验的过程中,在导体中放入导棒就会产生很强的电流,说明了二者之间关系密切。

带电物体产生的物理场就是电磁场,其具有相互联系、依存的特点。

电磁波的产生需要垂直和振荡的电场以及电磁场,二者在波的状态下移动时,物体会有电磁波产生和释放。

在电子通信技术中,电磁波和电磁场发挥了十分重要的作用。

尤其是电磁波的应用十分广泛,包括手机、网络传输等,为人们的通信带来了极大的便利。

关键词:电磁场;电磁波;电子通信技术;应用分析1电磁场电磁场是带电物体发射的物理磁场,在电磁场中带电的物体将清楚地感受到电磁场引起的相互作用力。

电磁场本身是内部耦合的,电材料和磁性材料相互存在,并且随着时间的推移,电材料产生磁性材料。

随着时间的延长,磁性材料产生电材料,它们成为每个人的原因和后果,形成整个电磁场。

当电磁场每天运行时,这可能是由带电粒子或其自身变速运动强度的变化引起的。

随着时间的变化,电磁场的时变电磁场与静态电磁场本身之间存在显着的差异,并且经常会观察到某些时变材料效应。

这些物质效应对产业发展具有重要意义,对产业发展具有重要作用。

电磁场的整体结构包括电材料和磁性材料两个方面。

在实际使用中,必须使用材料e的电强度(或电位移d)和磁性材料b的密度(或磁场强度h)来表达特异性。

据国外著名物理学家麦克斯韦称,权力产生磁场、电材料和磁性材料的理论是密切相关的。

随时间变化的电材料产生磁性材料,磁性材料也产生电材料。

当与发电有关的磁场开始随时间变化时,这种结构中的电材料和磁性材料相互摩擦,导致电磁场强烈的相互运动,形成电磁波。

电磁波在自由空间的透射率为c=3× 108米/秒。

2电磁波电磁波的概念始于1865年。

电磁波的概念是麦克斯韦提出的。

赫兹确认电磁波的存在直到1887年才实现。

自然科学知识:电磁波和电磁场的理论和实践

自然科学知识:电磁波和电磁场的理论和实践

自然科学知识:电磁波和电磁场的理论和实践电磁波和电磁场是现代科学中的两个基本概念,它们对我们生活中的通讯、娱乐和医疗等方面有着极为重要的作用。

本文章将从电磁波和电磁场的理论和实践两个方面,探讨它们的基本概念、性质和应用。

一、电磁波的理论电磁波是由一种特殊的物质——电场和磁场相互作用所产生的,可以在真空中传播的一种波动现象。

放置在电场中的电荷会在电场的作用下发生运动,从而形成一个变化的电流,而这个变化的电流就会产生一个变化的磁场。

随着电场和磁场的反复变化,产生的能量就会向外辐射,形成电磁波。

电磁波具有很多种类,其中最常见的就是无线电波,包括AM波和FM波。

无线电波的频率一般在几十千赫兹到几百兆赫兹之间,是一种非常重要的通讯工具。

电视信号、手机信号、卫星通讯等都是利用电磁波来传递的。

二、电磁场的理论电磁场是由电荷和电流所产生的一种场,它可以传递电磁波,影响物质的运动和形态。

电磁场是由电荷和电流围绕它们周围产生的电场和磁场的相互作用而形成的,它是一个有方向有大小的物理量,以矢量形式存在。

电场的单位是伏/米,磁场的单位是特斯拉。

电磁场不仅在自然界中广泛存在,还是工业、航空、通讯等领域中的重要应用。

在医学领域中,MRI技术就是基于电磁场的原理设计而成的,它可以通过电磁波的辐射来捕捉人体内部的图像,既无创又准确,是一种非常重要的医学检查手段。

三、电磁波和电磁场的实践在现实生活中,电磁波和电磁场的应用极为广泛,它们可以帮助人类解决众多问题,创造历史性的进展。

一些车辆和厂房需要进行金属探伤,以检测出金属内部的结构缺陷,这就需要应用到电磁波的原理。

在通讯领域中,无线电波的应用范围更为广泛,在缩短人与人之间的距离、传递信息等方面发挥着越来越重要的作用。

在现代医学科技领域中,电磁场起着至关重要的作用。

比如,静磁共振成像技术(MRI)就是一种基于电磁场的诊断技术,它能够有效地诊断出人类身体各个部分的情况,从而帮助医生精准诊断疾病的类型和程度。

电磁场与电磁波的理论与应用

电磁场与电磁波的理论与应用

电磁场与电磁波的理论与应用电磁场与电磁波是电磁学中的重要概念,它们在现代科技与生活中有着广泛应用。

本文将围绕电磁场与电磁波的理论基础展开讨论,并探索它们在实际应用中的意义。

1. 电磁场的理论基础电磁场是由带电粒子周围的电荷所形成的一种物理场。

根据电场与磁场之间的相互作用,我们可以推导出麦克斯韦方程组,这是电磁场理论的基础。

麦克斯韦方程组包括四个方程式,分别是:高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定理。

这些方程式描述了电荷的分布、电流的产生和磁场的形成,从而揭示了电磁场的本质。

2. 电磁波的理论基础电磁波是指由变化的电场和磁场相互作用而形成的波动现象。

根据麦克斯韦方程组的推导,我们可以得到有关电磁波的方程式,即麦克斯韦方程的波动解。

其中,电磁波的传播速度等于光速,即300,000km/s。

根据频率和波长的不同,电磁波可以分为射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同类型。

3. 电磁场与电磁波的应用电磁场与电磁波的理论已广泛应用于各个领域,为人类的生活与科技进步做出了重要贡献。

3.1 通信领域电磁波在通信领域起着关键作用。

无线电通信、手机通讯、卫星通信等都依赖于电磁波的传输和接收。

通过合理的调制和解调信号,我们可以实现远距离的信息传递。

3.2 医学领域医学成像技术如X射线、磁共振成像(MRI)和超声波等都利用了电磁波在物质中的相互作用特性。

这些技术可以帮助医生进行诊断和治疗,为疾病的早期发现和治疗提供了可能。

3.3 物理学研究电磁场与电磁波在物理学研究中扮演着重要角色。

例如,研究电磁波的干涉和衍射现象可以揭示光的性质;通过电磁场的分析,可以研究电磁波与物质的相互作用规律。

这些研究对于理解自然界和推动科学发展具有重要意义。

3.4 能源领域电磁场与电磁波在能源领域也有广泛应用。

太阳能板利用光的电磁辐射转化为电能,而微波炉则是利用微波的电磁波来产生加热效果。

这些应用不仅改善了人们的生活质量,还为减少对化石燃料的依赖做出了贡献。

看见无形的力量电磁场与电磁波的应用与原理

看见无形的力量电磁场与电磁波的应用与原理

看见无形的力量电磁场与电磁波的应用与原理看见无形的力量——电磁场与电磁波的应用与原理电磁场和电磁波是当今科学技术领域中至关重要的概念,它们具有广泛的应用和深远的影响。

不可见的电磁场和电磁波,正是支撑着我们日常生活中的许多现象和技术。

本文将就电磁场和电磁波的基本概念以及它们在现实生活中的应用进行探讨。

一、电磁场的基本概念与原理1. 什么是电磁场电磁场是由带电物体或变化的电流所产生的一种物理现象。

在电磁场中,电荷之间存在相互作用力,这种力被称为电磁力。

电磁场可以分为静电场和磁场。

静电场是由带电粒子产生的场,而磁场则由电流所产生。

2. 电磁场的产生和传播当电荷或电流产生时,它们会形成电场和磁场。

电场是由电荷引起的,而磁场是由电流引起的。

电磁场的变化会导致电磁波的产生和传播,这是电磁场与电磁波之间密切关联的一个重要方面。

3. 电磁场的数学描述电磁场可以用数学方程来描述。

麦克斯韦方程组是描述电磁场和电磁波的基本方程。

它们包括四个方程,即麦克斯韦方程组的两个高斯定律和两个法拉第定律。

通过这些方程,我们可以描述电磁场的起源和性质。

二、电磁波的基本概念与原理1. 什么是电磁波电磁波是由电磁场的变化产生的一种波动现象。

电磁波可以传播在真空中,也可以传播在介质中。

电磁波由电场和磁场相互作用而构成,其传播速度为光速。

2. 电磁波的特性电磁波具有很多特性,包括振幅、波长、频率、传播速度等。

振幅决定了电磁波的强度,波长和频率决定了电磁波的性质和种类。

电磁波的传播速度在真空中为光速,即约为300,000 km/s。

3. 电磁波的分类根据频率的不同,电磁波可以分为不同的种类,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

这些电磁波在科学研究、通信、医疗、遥感等领域都有广泛的应用。

三、电磁场与电磁波的应用1. 通信技术电磁场和电磁波在通信技术中起着至关重要的作用。

无线电波被广泛应用于广播、电视、手机和无线网络等通信领域。

生活中电磁波的应用及原理

生活中电磁波的应用及原理

生活中电磁波的应用及原理1. 什么是电磁波电磁波是由电场和磁场定期振荡产生的一种波动现象。

它包括多个频率和波长的波动,从无线电波到可见光和更高能量的X射线和伽玛射线。

2. 电磁波在生活中的应用电磁波在我们的日常生活中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用:•无线通信:电磁波在无线通信中起着至关重要的作用。

如无线电波用于广播和电视传输,微波被用于移动通信,而射频波用于无线网络等。

•医疗应用:电磁波在医疗领域有着广泛的应用,如X射线、核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI)等等。

这些技术能够帮助医生进行疾病的诊断和治疗。

•家电设备:电磁波在家电设备中的应用也是不可忽视的。

如电视、收音机、微波炉等都是利用电磁波进行工作的。

•车辆导航:全球定位系统(GPS)是基于卫星发射的电磁波用于车辆导航的一种应用。

•安全检测:金属探测器利用电磁波来探测金属物体,如机场安检中就会用到金属探测器。

3. 电磁波的原理电磁波由电场和磁场的振荡来传播,这两个场是相互关联的。

当电磁波通过空间传播时,电场和磁场的振荡相互作用,形成一个连续传播的波。

电磁波的传播速度由电场和磁场的相互作用决定。

根据麦克斯韦方程组,电磁波的速度等于电磁场的相互关系下的电磁波速度(光速)。

电磁波的频率和波长是相互关联的,它们之间的关系由光速确定。

根据公式c = λ * f,其中c是光速,λ是波长,f是频率。

这意味着频率越高,波长越短,频率越低,波长越长。

不同类型的电磁波有不同的频率和波长,因此它们在我们的生活中有着不同的应用。

4. 如何防护电磁波虽然电磁波在我们的日常生活中有着广泛的应用,但过度或长时间暴露在某些电磁波下可能对人体健康产生潜在影响。

因此,保护自己免受电磁波辐射的影响变得十分重要。

以下是一些简单的方法来减少电磁波的影响:•在睡眠时尽量远离电子设备。

避免在床头放置手机、电视或电脑等设备。

•使用耳机而不是将手机放在耳边通话,以减少手机辐射对头部的影响。

电磁场与电磁波在电子通信技术领域中的应用

电磁场与电磁波在电子通信技术领域中的应用

电磁场与电磁波在电子通信技术领域中的应用电、磁现象是大自然最重要的物理现象,也是最早被科学家们关心和研究的物理现象。

19世纪以前,电、磁现象作为两个独立的物理现象,没有发现电与磁的联系,但是这些研究为电磁学理论的建立奠定了基础。

18世纪末期,德国哲学家谢林认为,宇宙是有活力的,而不是僵死的。

他认为电就是宇宙的活力,是宇宙的灵魂,电、磁、光、热是相互联系的。

法拉第在谢林的影响下,相信电、磁、光、热是相互联系的。

奥斯特1820年发现电流以力作用于磁针后,法拉第敏锐地意识到,电可以对磁产生作用,磁也一定能够对电产生影响。

1821年他开始探索磁生电的实验。

1831年他发现,当磁捧插入导体线圈时,导体线圈中就产生电流。

这表明电与磁之间存在着密切的联系。

麦克斯韦深入研究并探讨了电与磁之间相互作用的关系,并发展了场的概念。

他在法拉第实验的基础上,总结了宏观电磁现象的规律,引进位移电流的概念。

这个概念的核心思想是:变化着的电场能产生磁场;与变化着的磁场产生电场相对应。

在此基础上提出了一组表达电磁现象基本规律的偏微分方程,称为麦克斯韦方程组,成为经典电磁场理论的基本内容。

电磁场作为无线电技术的理论基础,集中于三大类应用问题的研究。

电磁场(或电磁波)作为能量的一种形式,是当今世界最重要的能源,其研究领域涉及能量的产生、储存、变换、传输和综合利用;电磁波作为信息传输的载体,成为当今人类社会发布和获取信息的主要手段,主要研究领域为信息的产生、获取、交换、传输、储存、处理、再现和综合利用;电磁波作为探测未知世界的一种重要手段,主要研究领域为电磁波与目标的相互作用特性、目标特征的获取与重建、探测新技术等。

1887年,德国科学家赫兹用火花隙激励一个环状天线,用另一个带隙的环状天线接收,证实了麦克斯韦关于电磁波存在的预言,这一重要的实验导致了后来无线电报的发明。

从此开始了电磁场理论应用与发展的时代,并且发展成为当代最引人注目的学科之一。

电磁学在日常生活中的应用

电磁学在日常生活中的应用

电磁学在日常生活中的应用电磁学是物理学的一个重要分支,研究电荷和电流所产生的电场和磁场以及它们之间的相互作用。

电磁学在现代科技和日常生活中发挥着重要的作用。

本文将介绍电磁学在日常生活中的一些应用。

1. 电力系统电磁学在电力系统方面具有广泛的应用。

电磁感应原理是发电机和变压器运行的基础。

发电机通过转动磁场使导线产生电流,这种电流可以输送到每个家庭和工商业用电设施。

变压器则通过改变电压的大小来实现电能的传输和分配。

电力系统的设计和运行都依赖于电磁学原理。

2. 通信技术手机、电视、无线网络等现代通信技术都是基于电磁学原理的。

无线通信通过电磁波的传输来实现信息的传递。

手机利用电磁波将声音信号转化为无线信号,再通过基站传输到目标地点。

电视机接收电磁波传输的信号并将其转化为图像和声音,实现电视节目的播放。

无线网络则利用电磁波传递数据信号,使得人们可以随时随地进行互联网上的交流和信息获取。

3. 医学影像设备医学影像设备的原理也是基于电磁学的。

核磁共振成像(MRI)是一种常见的医学影像技术,它通过对人体部位施加强磁场和射频电磁波,利用不同组织对电磁场的响应来获得人体内部的结构图像。

这种技术在医学诊断和治疗方面有着广泛的应用。

4. 电磁感应设备电磁感应设备在日常生活中随处可见。

智能门禁系统通过电磁感应来感知人体的靠近和离开,实现自动开关门的功能。

自动感应灯在检测到周围环境变暗时会自动点亮,使人们在夜间行走更加安全。

电磁感应炉灶是一种节能环保的厨房设备,通过感应炉面下方的电磁线圈产生的磁场来加热锅具,提高了能源利用效率。

5. 电子设备电磁学为电子设备的设计和制造提供了基础。

电视、电脑、手机等电子设备中的电子元件,如电阻、电容、电感等,都基于电磁学原理。

电子设备的信号处理、电路设计、电子材料的选取等都离不开电磁学的知识和原理。

6. 电磁束缚和导航电磁束缚和导航技术广泛应用于交通、航空和航天等领域。

地铁、高铁和飞机等交通工具使用电磁悬浮技术来减少接触摩擦,提高运行效率。

电磁场与电磁波的应用

电磁场与电磁波的应用

电磁场与电磁波的应用0 引言电磁场与电磁波简介: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。

所以,本文主要研究电磁场与电磁波在生活中的多项应用,其中,将主要研究电能的无线传输技术。

1 电磁场与电磁波理论的建立在电磁学发展的早期,人们认识到带电体之间以及磁极之间存在作用力,而作为描述这种作用力的一种手段而引入的"场"的概念,并未普遍地被人们接受为一种客观的存在。

现在人们已经认识清楚,电磁场是物质在一种形态,它可以和一切带电物质相互作用,产生出各种电磁现象。

电磁场本身的运动服从波动的规律。

这种以波动形式运动变化的电磁场称为电磁波。

库仑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。

安培等人又发现电流元之间的作用力也符合平方反比关系,提出了安培环路定律。

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。

1846 年, 法拉第还提出了光波是力线振动的设想。

法拉第提出的电磁感应定律表明,磁场的变化要产生电场。

电磁学在现代生活中的应用

电磁学在现代生活中的应用

电磁学在现代生活中的应用电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电荷的相互作用以及电场和磁场的生成和特性。

电磁学的理论和应用在现代科技和生活中扮演着重要的角色,为我们的生活带来了许多便利和创新。

本文将探讨电磁学在现代生活中的应用。

一、无线通信技术无线通信技术是电磁学在现代生活中的重要应用之一。

手机、Wi-Fi、蓝牙等无线通信设备都是基于电磁波传输原理工作的。

通过将声音、图像等信息转换成电信号,并利用电磁波传输信号,我们可以实现远距离的语音通话、数据传输和互联网接入。

这让我们能够轻松与世界各地的人进行交流,获取信息和享受便利。

电磁波的频率和调制技术的发展也为无线通信提供了更广阔、更高效的应用空间。

二、家电和电子设备电磁学在家电和电子设备中也起到了重要作用。

家用电器如电视机、洗衣机、电冰箱等都使用电磁学原理来实现其功能。

例如,电视机通过控制电子束和磷光屏之间的电磁场来显示图像,洗衣机和冰箱通过电磁感应器来控制水流和温度。

此外,计算机、电子游戏机等电子设备也依赖于电磁学的原理来完成信息的处理和存储。

电磁学的应用为家居生活提供了更加便利和智能化的选择。

三、医学影像技术电磁学在医学影像技术中的应用为医学诊断和治疗带来了革命性变化。

核磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)等技术都是通过利用电磁场和电磁波对人体进行成像和诊断。

MRI通过感知和测量人体组织中的微弱电磁信号来重建图像,帮助医生确定疾病的位置和性质。

而CT则是通过扫描和测量不同方向上的X射线吸收情况,再利用电脑算法来还原出物体的三维结构。

这些技术的广泛应用在医学领域为疾病的早期诊断和治疗提供了更加精确和有效的手段。

四、能源传输和储存电磁学在能源传输和储存方面也有着重要的应用。

变压器和电磁感应是电能传输和输变电的关键技术。

通过电磁感应的原理,我们可以将电能从发电厂传输到城市和工厂,为人们的生活和工作提供电力。

此外,电磁学还在电池、电容器和超级电容器等能源储存设备中发挥作用。

电子通信技术中电磁场和电磁波的运用

电子通信技术中电磁场和电磁波的运用

电子通信技术中电磁场和电磁波的运用摘要:电磁场和电磁波在现代通信技术中扮演着重要的角色。

电磁场和电磁波在现代通信技术中的应用具有广泛的前景和巨大的潜力,将会在未来的科技发展中发挥越来越重要的作用。

本文主要探讨了电磁场和电磁波的物理特性、传输方式以及在通信技术中的应用。

关键字:电子通信技术;电磁场;电磁波引言:自从人类发现电磁现象以来,电磁场和电磁波就一直扮演着重要的角色。

电磁波作为电磁场的传播方式,被广泛应用于无线电通信、微波通信、光纤通信等方面。

随着电子通信技术的快速发展,电磁场和电磁波的应用范围也在不断扩大和深化。

在现代通信系统中,电磁场和电磁波已成为不可或缺的基础,对通信技术的性能、速度和可靠性起着至关重要的作用。

一、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用现状1.在无线电通信方面,电磁场和电磁波被广泛应用于移动通信、卫星通信、雷达系统等。

移动通信技术中,电磁场和电磁波是无线信号的主要传输媒介,而卫星通信系统中则是重要的传输和接收方式。

雷达系统中,电磁场和电磁波被用于探测、跟踪和测量远距离目标。

2.在微波通信方面,电磁场和电磁波被广泛应用于微波电路、微波天线、微波雷达等方面。

微波通信技术中,电磁场和电磁波的高频特性使得其在高速数据传输、远距离通信、高分辨率成像等方面具有优势。

3.在光纤通信方面,电磁场和电磁波被用于光纤传输和光通信技术中。

光纤通信技术中,光信号是通过光纤中的电磁波来传输的,其高带宽、低损耗、抗干扰等特性使得其在高速数据传输、长距离通信、安全通信等方面具有广泛的应用前景。

二、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用策略1.研究和创新高效的电磁场和电磁波的产生和传输技术,以提高通信的速度和质量。

研究和创新高效的电磁场和电磁波的产生和传输技术,对于提高通信速度和质量具有非常重要的意义。

随着信息时代的到来,人们对于通信的要求越来越高,传统的通信方式已经无法满足现代化的需求。

因此,研究和创新电磁场和电磁波的技术成为当务之急,这不仅可以提高通信的速度和质量,还可以开发出更为高效和智能的通信技术,满足人们日益增长的通信需求。

电磁场与电磁波在生活中的应用

电磁场与电磁波在生活中的应用

电磁场与电磁波在现实生活中的应用高功率射频武器技术:在进攻性电子战装备体系中,电子硬摧毁武器已经成为越来越重要的组成部分。

从根本上来说,电子硬摧毁武器可分为两大类,即反辐射武器和高功率射频武器。

随着科学技术的不断进步,这两类武器迅速成长为能够彻底摧毁敌方电子设备和电子信息系统的最具威胁的电子战主战装备。

其中,反辐射武器只能针对单一目标辐射源,而且还必须精确地知道并预先装定目标辐射源的技术参数(尤其是目标辐射源的位置坐标);传统的高功率微波武器虽然不需要了解目标电子设备或系统的详细技术参数及辐射源位置,却是完全依靠着大功率、高能来产生毁伤作用,而且主要的耦合途径是通过目标系统的孑L、缝、窗口、线缆等等透射到其内部的“后门耦合”途径。

另外,由于这种高功率射频武器完全工作在开环的模式下,因此,能量的利用率很低,损毁目标电子设备或系统所需要的功率阈值非常高。

若要使传统高功率射频武器达到更大的杀伤半径,必须要极大地增大其有效辐射功率或能量,而功率、能量的提高总是存在一定的物理极限,而且代价巨大。

新型的高功率射频武器应该是一种灵巧型射频武器,它是利用微波能量能够对许多敏感器件和电子电路产生“分子热”或“电冲激”效应的基本原理.主要通过“前门耦合”途径进入目标系统内部,对系统中的关键而又敏感易损的电子电路达成永久性功能毁伤,从而使目标系统完全失效。

高功率射频武器的基本概念:高功率射频武器,人们有时又称之为高功率微波武器,主要通过发射高密度的电磁波束来损坏或摧毁敌方设备或设施中的敏感和关键电子电路或其他器件而使其失效。

高功率射频武器技术是定向能武器技术的一个主要且潜在应用前景广阔的分支领域。

在以非线性、非接触和远距离/超视距精确打击为主要特征的现代战争中,高功率射频武器已经成为一种不容忽视的具有潜在抗衡能力的新型电子战武器。

利用微波能量的作用机理,高功率射频武器有时还可用来针对作战人员,使其丧失作战能力。

例如美国于2005年9月装备部队使用的首批“治安官”主动拒止系统(ADS)就是针对伊拉克反美武装人员的非致命高功率微波武器,其工作频率为95GHz,发射功率约100kW,有效作用距离为lkm左右,它所发出的微波能量可穿透到人体皮肤0.36mm深度处,不要1秒钟就可将皮肤中的水分子加热到54.44℃,从而使被照射者饱尝不可忍受的烧灼痛苦而丧失行为能力或者选择逃离。

电子通信技术中电磁场和电磁波的运用

电子通信技术中电磁场和电磁波的运用

电子通信技术中电磁场和电磁波的运用
电磁场和电磁波是电子通信技术中非常重要的组成部分。

电磁场是由电荷引起的力场,包括电场和磁场,而电磁波则是在电磁场中传播的能量。

下面我们将详细介绍在电子通信技术中电磁场和电磁波的运用。

1. 电磁场的应用
电磁场在电子通信技术中被广泛应用。

无线电通信正是利用电磁波在空间中传播的特性实现的。

在无线电通信中,电子设备通过将电信号转化为电磁波向空中发送,接收器通过天线接收空气中传播的电磁波并将其转化为电信号。

此外,电磁场还被用于电子元件的设计和制造中,例如:线圈、电感、变压器等。

2. 电磁波的应用
电磁波的应用在电子通信技术中更加广泛。

除了被用于无线电通信之外,还有以下几个方面的应用:
(1)雷达技术:雷达技术利用了电磁波向目标物体发出并返回的特性,从而实现了对目标物体的探测和跟踪。

(2)手机通信:手机通信是利用地面基站和手机之间通过无线电信号传输实现通信的技术,其中电磁波的应用主要在于通过空气中传播信号。

(3)卫星通信:卫星通信是利用人造卫星作为信号的中转站,通过向卫星发射电磁波,再被卫星接收后转发到目的地实现通信。

(4)光纤通信:光纤通信利用的是光的横向振动来进行信息传输,而光就是电磁波。

(5)医疗诊断:医疗设备中利用X射线、磁共振、超声波等电磁波来做成像诊断。

总之,电磁场和电磁波在电子通信技术中的应用非常广泛,是现代通信技术的重要基础。

高级物理电磁场与电磁波的应用

高级物理电磁场与电磁波的应用

高级物理电磁场与电磁波的应用电磁场与电磁波在现代科技和工程领域中发挥着重要的作用。

从通信技术到医学影像,从能源传输到无线充电,电磁场与电磁波的应用贯穿了我们的日常生活。

本文将探讨一些高级物理电磁场与电磁波的应用案例,展示它们对各个领域的贡献。

一、通信技术在现代社会中,通信技术的发展已经成为我们日常生活的基石。

电磁场与电磁波在无线通信中发挥着核心作用。

通过调制、解调和传输电磁波,我们能够实现移动电话、无线网络、卫星通信等各种方式的通信。

当我们打开手机,接通无线网络,或是通过卫星接收信息时,电磁场与电磁波已经在背后默默地工作。

二、医学影像医学影像技术是医学领域的重要组成部分。

通过利用电磁波的特性,我们可以获取人体内部的结构和功能信息。

X射线和CT扫描利用电磁波的穿透能力,可以产生关于骨骼和器官的影像。

而核磁共振成像(MRI)则利用电磁场与人体组织间的相互作用,生成高分辨率的内部器官影像。

这些医学影像技术在诊断疾病、观察人体器官的运作中发挥着重要作用。

三、能源传输电磁场与电磁波的应用还延伸到能源传输领域。

通过电磁场的作用,我们可以实现无线电能传输和电磁能转换。

无线电能传输技术可以将电能从源头传输到目标设备,而不需要使用传统的导线连接。

这种技术在电动汽车充电站、无线电视遥控器等方面得到广泛应用。

同时,电磁场也能够将电能转换为电磁能,在太阳能电池板中利用光电效应实现太阳能向电能的转换。

四、材料加工电磁场与电磁波的应用还包括材料加工领域。

激光切割、电子束焊接等技术利用电磁波的能量和特性,可以对材料进行精确加工和改善材料性能。

激光切割技术已广泛应用于金属、塑料和纺织品等行业,而电子束焊接技术在航空航天和汽车制造中发挥着重要作用。

这些技术的发展提高了生产效率和产品质量。

五、无线充电无线充电技术是近年来电磁场与电磁波应用的一个热门领域。

通过利用电磁场与电磁波的相互作用,我们可以实现设备的无线充电。

这种技术在智能手机、智能手表、电动牙刷等消费电子产品中越来越常见。

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物理学中的重要分支之一,它研究电荷、电流所产生的电场和磁场以及它们之间的相互作用。

电磁学知识不仅在理论研究和科学实验中发挥着重要作用,而且在生活中也有许多实用应用。

一:电子设备如今,电子设备已经成为人们生活中不可或缺的重要部分,例如手机、电脑、电视等都依赖于电磁学知识的运用。

在这些设备中,电磁波和电磁场的应用至关重要,例如无线传输的WIFI信号、电视机的接收信号、手机和电脑中的电磁感应等。

电磁学的知识为这些设备的发展和使用提供了强有力的支持。

二:工业生产电磁学知识在工业生产中也有着广泛的应用,例如生产中常用的电磁感应加热技术、步进电机、传感器等。

在电磁感应加热中,通过电磁感应原理,使感应物体内部产生电流形成热效应,起到加热效果,同时还能节电保密,应用十分广泛。

三:交通运输电磁学的知识在交通运输中也有着十分广泛的应用。

例如,交通信号灯、电动汽车、地铁等交通工具都利用到了电子电磁学的知识。

交通灯使用电磁感应,当有汽车经过时,信号灯控制器产生电磁波,使红绿灯顺时针旋转。

电动汽车使用电磁感应电机,这种电机具有高效节能,马力大,质量轻等优点。

地铁的制动、加速、开门、关门、放平台等都离不开电磁学的应用。

四:医疗保健电磁学知识在医疗保健行业中也有着广泛的应用,例如核磁共振、电磁波释放治疗、理疗仪等。

核磁共振技术利用的就是原子核的自旋、电子磁共振和磁共振信号的作用。

电磁波释放治疗是利用电磁场的能量对细胞产生生物学效应进行治疗。

理疗仪则是利用电磁场的作用改变局部组织细胞的代谢物质代谢,促进疾病的康复。

综上所述,电磁学知识在生活中的应用十分广泛。

电子设备、工业生产、交通运输、医疗保健等领域都离不开电磁学知识的应用。

因此,学习电磁学知识不仅可以拓宽我们的科学视野,也能够促进我们更好地理解和应用电磁学知识,使我们更好地适应现代化的生活方式。

什么是电磁波及其在生活中的应用

什么是电磁波及其在生活中的应用

什么是电磁波及其在生活中的应用在我们的日常生活中,电磁波无处不在,它以一种神秘而又强大的力量影响着我们的生活。

但你是否真正了解什么是电磁波,以及它是如何在我们的身边发挥作用的呢?电磁波,简单来说,就是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。

它的传播不需要依靠介质,可以在真空中传播。

电磁波的频率范围非常广泛,从极低频的无线电波到高频的伽马射线,都属于电磁波的范畴。

电磁波的产生通常源于电荷的加速运动。

当电荷加速时,会产生变化的电场,而变化的电场又会产生变化的磁场,如此循环往复,就形成了电磁波向外传播。

那么,电磁波在我们的生活中有哪些具体的应用呢?首先,不得不提的就是通信领域。

从我们熟悉的手机、电视、广播,到卫星通信、无线网络,电磁波都扮演着至关重要的角色。

手机通过接收和发送特定频率的电磁波来实现语音通话、短信发送和数据传输。

我们能够随时随地与他人保持联系,无论是在城市的喧嚣中还是在偏远的山区,都要归功于电磁波的神奇力量。

电视和广播则是通过电磁波将各种节目和信息传递到千家万户,让我们足不出户就能了解世界的动态。

卫星通信更是让全球范围内的通信成为可能,无论距离有多远,只要有卫星信号覆盖,就能实现即时通信。

在医疗领域,电磁波也有着广泛的应用。

例如,X 射线、CT 扫描、核磁共振(MRI)等都是利用电磁波的原理来进行诊断和治疗的。

X射线能够穿透人体组织,根据不同组织对 X 射线的吸收程度不同,形成影像,帮助医生发现骨折、肿瘤等疾病。

CT 扫描则通过对人体进行断层扫描,获取更详细的内部结构信息。

而核磁共振利用磁场和无线电波来对人体内部的氢原子进行成像,能够提供更清晰、更准确的诊断结果。

此外,还有一些治疗设备,如微波治疗仪、电磁波理疗仪等,利用特定频率的电磁波来缓解疼痛、促进伤口愈合等。

在交通领域,电磁波同样发挥着重要作用。

雷达系统就是利用电磁波来探测目标的位置、速度和方向。

电磁场与电磁波的基本理论和工程应用

电磁场与电磁波的基本理论和工程应用

电磁场与电磁波的基本理论和工程应用电磁场和电磁波是电磁学的基础概念,其理论和应用在现代科技社会中起着重要作用。

本文将详细介绍电磁场和电磁波的基本理论以及其在工程应用中的具体情况。

一、电磁场的基本理论1.1 电磁场的概念电磁场是一种存在于空间中的物理现象,描绘了电荷和电流的相互作用过程。

它由电场和磁场两部分组成,具有方向强度和传播速度等特性。

1.2 电磁场的数学表达电磁场的数学表达主要是通过麦克斯韦方程组来描述。

麦克斯韦方程组包括四个方程,分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和法拉第电磁感应第二定律。

1.3 电磁场的特性电磁场有许多特性,其中包括:- 有源性:电磁场的产生需要带电粒子或电流作为能量源。

- 传播性:电磁场可以在空间中传播,并以光速的速度传递信息。

- 叠加性:多个电磁场可以叠加形成新的电磁场。

- 势能性:电磁场可以与电荷相互转化,从而进行能量的传递。

二、电磁波的基本理论2.1 电磁波的概念电磁波是由电磁场在空间中传播形成的一种波动现象。

它由电场和磁场的相互作用引起,具有电磁场的传播速度和特性。

2.2 电磁波的产生和传播电磁波的产生主要是通过加速带电粒子或振荡电流来实现的。

一旦电磁波产生后,它会以电磁场的形式在空间中传播,直到被吸收或衰减。

2.3 电磁波的分类根据波长和频率的不同,电磁波可以分为不同的分类,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

三、电磁场和电磁波的工程应用3.1 通信技术电磁场和电磁波在通信技术中起着关键作用。

无线电波和微波被广泛应用于无线通信和卫星通讯领域,可实现远距离的信息传输。

3.2 雷达技术雷达技术利用电磁波进行探测和测距,广泛应用于航空、军事等领域。

雷达可实现对目标的探测、定位和跟踪,具有重要意义。

3.3 高频加热技术高频加热技术是利用电磁场的能量将物体加热到所需温度。

它在工业生产中广泛应用于熔融金属、加热塑料等领域。

3.4 医学诊断技术电磁波在医学诊断技术中也有重要应用。

电磁场与电磁波

电磁场与电磁波

电磁场与电磁波电磁场和电磁波是物理学中非常重要的概念,它们在我们的日常生活和科学研究中扮演着重要角色。

本文将介绍电磁场和电磁波的概念、性质以及它们在现代科技中的应用。

一、电磁场的概念和性质电磁场是指由电荷产生的力场和磁场所组成的物理场。

根据麦克斯韦方程组,电荷的运动会产生电场,而变化的电流则会产生磁场。

这两个场之间相互作用,共同构成了电磁场。

电磁场具有以下几个重要的性质:1. 电磁场是无线的:电磁场的传播速度是光速,约为300,000公里/秒,具有较快的传播速度。

2. 电场和磁场的相互作用:根据法拉第电磁感应定律,变化的磁场可以产生感应电场,而变化的电场则会产生感应磁场。

这种相互作用是电磁波传播的基础。

3. 电磁场的能量传递:电磁场携带能量,能量的传递通过电磁波进行。

电磁波是由电场和磁场相互耦合形成的波动现象。

二、电磁波的概念和性质电磁波是由电场和磁场相互耦合形成的一种波动现象。

它以光速传播,并在真空中可以自由传播。

电磁波具有以下几个重要的性质:1. 频率和波长:电磁波的频率和波长之间存在确定的关系,即频率乘以波长等于光速。

不同频率和波长的电磁波表现出不同的特性,如可见光、射线和无线电波等。

2. 偏振性质:电磁波可以是无偏振的,也可以是偏振的。

偏振电磁波只在一个特定的方向上振动,有利于某些应用,如偏振镜和3D眼镜等。

3. 干涉和衍射:电磁波在遇到障碍物或孔径时会产生干涉和衍射现象。

这些现象可以用来解释光的折射、多普勒效应等现象,对科学研究和技术应用具有重要意义。

三、电磁场和电磁波的应用电磁场和电磁波在现代科技中运用广泛。

以下列举几个例子:1. 通信技术:无线通信离不开电磁波传播,无线电、微波和红外线等电磁波被广泛用于手机、无线网络、卫星通信等领域。

2. 医学影像:射线和磁共振成像等技术利用电磁波对人体进行成像,对医学诊断和治疗起到重要作用。

3. 光学器件:电磁波在光学器件中被广泛应用,如透镜、光电二极管和激光器等。

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。

电磁场与电磁波的应用

电磁场与电磁波的应用

电磁场与电磁波的应用电磁波是电磁场的一种运动形态。

在高频电磁振荡的情况下,部分能量以辐射方式从空间传播出去所形成的电波与磁波的总称叫做“电磁波”。

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。

随着科技水平的进步,人们在于电磁场与电磁波的应用方面得到了更为全面的认识。

(一)在生产上的应用1.电磁泵利用磁场和导电流体中电流的相互作用,使流体受电磁力作用而产生压力梯度,从而推动流体运动的一种装置。

实用中大多用于泵送液态金属,所以又称液态金属电磁泵。

电磁泵按电源形式可分为交流泵和直流泵;按液态金属中电流馈给的方式可分为传导式电磁泵和感应式电磁泵;按结构不同可分为平面泵和圆柱泵等。

传导式泵中,电流由外部电源经泵沟两侧的电极直接传导给液态金属;感应泵中,电流则由交变磁场感应产生。

电磁泵没有转动部件,结构简单,密封性好,运转可靠,因此在化工、印刷行业中用于输送一些有毒的重金属,如汞、铅等;在原子能动力工业中用于输送化学性质特别活泼的金属,如钠、钾、钠钾合金;在铸造企业中可以用来做铝、镁等活泼金属的定量泵,但现在主要为军工等大型企业使用。

2.磁流体发电机磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。

在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体。

将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正电荷、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极偏移,于是在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。

磁流体发电的另一个好处是产生的环境污染少。

利用火力发电,燃烧燃料产生的废气里含有大量的二氧化硫,这是造成空气污染的一个重要原因。

利用磁流体发电,不仅使燃料在高温下燃烧得更加充分,它使用的一些添加材料还可以和硫化合,生成硫酸钾,并被回收利用,这就避免了直接把硫排放到空气中,对环境造成污染。

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电磁场与电磁波在实际中的应用班级:电子0801姓名:***学号:********一、《电磁场与电磁波》课程综述:《电磁场与电磁波》课程要求电子类各专业主要课程的核心内容都是电磁现象在特定范围、条件下的体现,分析电磁现象的定性过程和定量方法是电类各专业学生掌握专业知识和技能的基础之一,因而电磁场与电磁波课程所涉及的内容,是合格的电子类专业本科学生所应具备的知识结构的必要组成部分。

不仅如此,电磁场理论又是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础。

学好电磁场理论将增强学生的适应能力和创造能力。

因此本课程的作用不仅是为进一步学习准备必要的基础,更为深远的是关系到所培养学生的基本素质,因此“电磁场与电磁波”课程在教学计划中应占有重要地位,它是电子类专业本科学生的一门技术基础课。

通过学习本课程,应具备以下能力:(1)在大学物理电磁学的基础上,进一步掌握宏观电磁场的基本规律,并结合各专业实际介绍其技术应用的基本知识;(2)通过教学,培养学生用场的观点对电器工程中的电磁现象和电磁过程进行定性分析和判断的能力,了解进行定量分析的基本途径,为进一步学习和应用各种较复杂的电磁场计算方法打下基础;(3)通过电磁场理论的逻辑推理,培养学生正确思维和严谨的科学态度。

二、电磁场与电磁波在生活生产中的应用(1)光电开关光是一种电磁射线,其特性如同无线电波和X射线,传递速度约为300000千米/秒,因此它可以在发射的一瞬间被其接收。

红外线开关光电开关是利用人眼不可见(波长为780nm-1mm)的近红外线和红外线的来检测、判别物体。

通过光电装置瞬间发射的微弱光束能被安全可靠的准确的发射和接收。

光电开关的重要功能是能够处理光的强度变化:利用光学元件,在传播媒介中间使光束发生变化;利用光束来反射物体;使光束发射经过长距离后瞬间返回。

光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。

发射器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于发光二极管(LED)和激光二极管。

光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。

受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择,朝着目标不间接地运行。

接收器有光电二极管或光电三极管组成。

在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。

在其后面的是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。

光电开关可分为对射型、漫反射型、镜面反射型。

对射型光电开关:由发射器和接收器组成,结构上是两者相互分离的,在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化,典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米。

特征:辨别不透明的反光物体;有效距离大,因为光束跨越感应距离的时间仅一次;不易受干扰,可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中;装置的消耗高,两个单元都必须敷设电缆。

漫反射型光电开关:是当开关发射光束时,目标产生漫反射,发射器和接收器构成单个的标准部件,当有足够的组合光返回接收器时,开关状态发生变化,作用距离的典型值一直到3米。

特征:有效作用距离是由目标的反射能力决定,由目标表面性质和和颜色决定;较小的装配开支,当开关由单个元件组成时,通常是可以达到粗定位;采用背景抑制功能调节测量距离;对目标上的灰尘敏感和对目标变化了的反射性能敏感。

镜面反射型光电开关:由发射器和接收器构成的情况是一种标准配置,从发射器发出的光束在对面的反射镜被反射,即返回接收器,当光束被中断时会产生一个开关信号的变化。

光的通过时间是两倍的信号持续时间,有效作用距离从0.1米至20米。

特征:辨别不透明的物体;借助反射镜部件,形成高的有效距离范围;不易受干扰,可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中(2)微波和磁场强化细菌浸出黄铜矿研究现状铜是重要的有色金属,我国铜矿的平均含铜品位为0. 71% , 品位超过1%的仅占铜矿总量的20%。

品位在0. 7%以下占总量的56% ,全国未开采利用的铜资源中有一半以上是属于低品位随着大量开采,高品位、易选铜矿已日趋减少,使人们开始考虑开发利用低品位的铜矿以及回收利用矿渣。

国外采用生物冶金技术处理单一铜矿物,边界品位可达0. 01%。

目前,采用细菌堆浸或地下浸出工艺生产的铜大约占全世界铜年产量的25%[ 2 ] 。

黄铜矿是低品位硫化铜矿中的主要铜矿物,又是硫化铜中最难浸出的铜矿物之一。

细菌浸矿细菌氧化是20世纪下半叶冶金领域十分活跃的学科之一,由于其它的铜富集方法存在着一定的局限性,如投资高、技术难度大、对环境污染严重等问题,因此人们便把目光投入到无污染、低成本的细菌氧化法,使之成为近年来开发速度快的新兴技术。

氧化亚铁硫杆菌是化能自养菌,由于能生长在亚铁、元素硫和硫化物矿物上,因而成为目前生物湿法冶金中应用价值最大的一个菌种。

细菌可氧化低价硫产生硫酸,在此过程中获得其生长繁殖的能量,并且从培养基中获得N、K、P及微量元素,以补充硫化矿物氧化所消耗的能源。

细菌最主要的作用是将二价铁连续不断地氧化成大多数难处理矿石的浸出所必不可少的三价铁。

黄铜矿细菌浸出过程可表示为:2CuFeS2 + 8. 5O2 + H2 SO4细菌2CuSO4 + Fe2 ( SO4 ) 316+H2O磁场及微波的强化作用一个水分子中含有两个孤对电子,它们的存在使水产生了氢键,而氢键的存在使水的结构特殊而易变。

在磁场的作用下,水的结构发生变化,但氢键并不破裂,只是使氢键产生弯曲。

水经磁化后光学性质改变,影响水系中离子水合作用,磁化率改变。

实验表明磁化水能促进细菌的生长,其可能的原因是:磁化使水的结构发生变化在水与空气的界面产生压力差,促进了氧气在水中的溶解,从而促进了细菌的生长;提高了生物膜的渗透性。

改善了细菌对培养物质的吸收。

实验表明磁化水配制9K培养基能促进细菌的生长,提高细菌的活性,对细菌浸矿有明显的促进作用,缩短细菌预氧化周期。

微波加热是频率在300~300000MHz之内的电磁波对物体进行的全面加热。

水是极性分子具有永久性偶极矩,在交变电场中能发生偶极迟豫,在体系内部直接引起微波能的损耗,水分子互相碰撞,导致分子化学键的破坏或改变水分子的原结构形式,引起水分子结构变化,如由水的大分子变为小分子,致使不能形成水合物,这样游离的三价铁数目会更多,有利于提高浸出。

另外,电磁辐射的微波也具有相应的磁场,引起溶液界面压力差,促进氧气在水中的溶解,从而促进了细菌的生长从而强化浸矿。

微波与磁场作为物理方法强化微生物浸出与化学方法强化相比本身不产生任何气体,具有操作简单、环保、便于控制等特点。

(3)滤波器用微波介质陶瓷材料在过去30多年中,在微波传输中承载和传输信号的陶瓷谐振器和陶瓷滤波器对于微波通信能得到充分的发展起到了决定性的作用。

对于应用于微波通信系统中的滤波器,要求它的性能稳定,插入损耗低,体积小,价格低廉。

高性能微波介质材料是介质谐振器型滤波器的核心,也是现代通信技术的关键基础材料。

在微波通信系统中,对微波介质材料的主要性能的要求如下:(1)高的介电常数εr微波介质滤波器是由介质谐振器制成的。

介质谐振器的谐振频率和电介质材料的介电常数及谐振器尺寸有关。

换个角度来说,就是在某个特定的频率下,谐振器尺寸与电介质材料的介电常数有关。

已经知道,谐振器的尺寸和电介质材料的介电常数的平方根成反比。

所以电介质材料的介电常数越大,所需要的电介质陶瓷块体就越小,谐振器的尺寸也就越小。

例如,在谐振频率相同时,εr=36的介质谐振器的尺寸只有金属空腔谐振器的1/6。

因此,介电常数尽可能高有利于微波介质滤波器的小型化。

(2)接近于零的频率温度系数τf通信器件的工作环境温度不可能一成不变。

如果微波介质材料的谐振频率随温度变化较大,滤波器的载波信号在不同的气温下就会漂移,从而影响设备的使用性能。

这就要求材料的谐振频率不能随温度变化太大。

温度的实际要求范围大致是-40~+100℃,在这个范围内材料的频率温度系数τf不大于10-5℃。

(3)高的品质因数Q滤波器的一个重要要求是插入损耗低。

微波介质材料的介质损耗是影响介质滤波器插入损耗的一个主要因素。

微波介质材料的Q值与介质损耗tgδ成反比关系,Q值越大,滤波器的插入损耗就越低。

由于微波谐振腔要求tgδ<10-4数量级,因而Q≥1000才有实用价值。

针对以上要求,70年代初国外研制出具有很小频率温度系数的BaTi4O9材料,才真正出现陶瓷微波介质谐振器产品;此后又研制出性能更好的Ba2Ti9O20材料[3]。

70年代末日本村田公司又开发出(Zr、Sn)TiO4材料[4],介电常数为36~39,Q值达6800,频率温度系数在-1.2×10-5~1×10-5/℃内可调。

80年代初又出现BaO-Ln2O3-TiO2(其中Ln为Sm、Nd等稀土元素)材料[5],介电常数达90左右,在1GHz下Q值可达5500。

这种材料主要用作移动电话内的接受双工滤波器。

近年来Motorola公司研制出钛酸盐材料,介电常数可达140,频率温度系数仅为5×10-6/℃。

至今,已实用化的微波介质陶瓷材料大致可归纳为以下几类:(1)用于10GHz以上的、具有低εr和高Q值特征的复合钙钛矿类的微波介质材料,主要是BaO-MgO-Ta2O5, BaO-ZnO-Ta2O5或BaO-MgO-Nb2O5, BaO-ZnO-Nb2O5系统或它们之间的复合系统微波介质材料。

其εr=25~30,Q=(1~3)×104(在f≥10GHz下),τf≈0;(2)用于2~10GHz频率范围的、具有中等εr和Q值的微波介质材料,主要是以BaTi4O9,Ba2Ti9O20和(Zr、Sn)TiO4等为基质的微波介质材料。

其εr≈40,Q=(6~9)×103(在f=3~4GHz下),τf≤5×10-6(3)用于0.8~2GHz频率范围的、具有高εr而Q值较低的微波介质材料,主要是BaO-Ln2O3-TiO2 (其中Ln为Sm、Nd等稀土元素)为基的微波介质材料。

其εr=80~90,Q=(2~5)×103(在f=1~3GHz下),τf =(10±5)×10-6/℃。

(4)高功率射频武器技术在进攻性电子战装备体系中,电子硬摧毁武器已经成为越来越重要的组成部分。

从根本上来说,电子硬摧毁武器可分为两大类,即反辐射武器和高功率射频武器。

随着科学技术的不断进步,这两类武器迅速成长为能够彻底摧毁敌方电子设备和电子信息系统的最具威胁的电子战主战装备。

其中,反辐射武器只能针对单一目标辐射源,而且还必须精确地知道并预先装定目标辐射源的技术参数(尤其是目标辐射源的位置坐标);传统的高功率微波武器虽然不需要了解目标电子设备或系统的详细技术参数及辐射源位置,却是完全依靠着大功率、高能来产生毁伤作用,而且主要的耦合途径是通过目标系统的孑L、缝、窗口、线缆等等透射到其内部的“后门耦合”途径。

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