電磁學(xué)應(yīng)用

符小根

摘要：電磁波是能量的一種，凡是高于絕對(duì)零度的物體，都會(huì)釋放出電磁波。磁的本質(zhì)是電子繞原子核圓周運(yùn)動(dòng)作用于以太具有的一種運(yùn)動(dòng)形式，使電子獲得能量。在生活中磁是如此獲得能量來(lái)工作的？電磁學(xué)在大學(xué)物理中很難學(xué)，電磁學(xué)的核心運(yùn)用都在日常生活中隨處可見(jiàn)（如磁懸浮列車，電磁炮），所以學(xué)好它是必須的，今天我們一起了解電磁學(xué)是如何在生活中運(yùn)用的。

關(guān)鍵詞：電磁學(xué);廣泛應(yīng)用;物理學(xué);電磁現(xiàn)象;用電器

引言：

電磁在生活中的應(yīng)用，電磁學(xué)從原來(lái)互相獨(dú)立的兩門科學(xué)（電學(xué)、磁學(xué)）發(fā)展成為物理學(xué)中一個(gè)完整的分支學(xué)科，主要是基于兩個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，即電流的磁效應(yīng)和變化的磁場(chǎng)的電效應(yīng)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加上麥克斯韋關(guān)于變化電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)的假設(shè)，奠定了電磁學(xué)的整個(gè)理論體系，發(fā)展了對(duì)現(xiàn)代文明起重大影響的電工和電子技術(shù)。

指南針：指南針是用以判別方位的一種簡(jiǎn)單儀器。指南針的前身是中國(guó)古代四大發(fā)明之一的司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針。磁針在地磁場(chǎng)作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的北極，利用這一性能可以辨別方向。常用于航海、大地測(cè)量、旅行及軍事等方面。地球是個(gè)大磁體，其地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。指南針在地球的磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用，所以會(huì)一端指南一端指北。

一.電磁爐

電磁爐作為廚具市場(chǎng)的一種新型灶具。它打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式采用磁場(chǎng)感應(yīng)電流（又稱為渦流）的加熱原理，電磁爐是通過(guò)電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng)、當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時(shí)，鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），渦流使鍋具鐵原子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能（故：電磁爐煮食的熱源來(lái)自于鍋具底部而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具，所以熱效率要比所有炊具的效率均高出近1倍）使器具本身自行高速發(fā)熱，用來(lái)加熱和烹飪食物，從而達(dá)到煮食的目的。具有升溫快、熱效率高、無(wú)明火、無(wú)煙塵、無(wú)有害氣體、對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等優(yōu)點(diǎn)，能完成家庭的絕大多數(shù)烹飪?nèi)蝿?wù)。因此，在電磁爐較普及的一些國(guó)家里，人們譽(yù)之為“烹飪之神”和“綠色爐具”。

其工作過(guò)程，由于電磁爐是由鍋底直接感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生渦流來(lái)產(chǎn)生熱量的，因此應(yīng)該選擇對(duì)磁敏感的鐵來(lái)作為炊具，由于鐵對(duì)磁場(chǎng)的吸收充分、屏蔽效果也非常好，這樣減少了很多的磁輻射，所以鐵鍋比其他任何材質(zhì)的炊具也都更加安全。此外，鐵是對(duì)人體健康有益的物質(zhì)，也是人體長(zhǎng)期需要攝取的必要元素。

二.自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)

當(dāng)電路由于短路或者用電器總功率過(guò)大等原因?qū)е码娏鬟^(guò)大時(shí)，電磁鐵P磁性變強(qiáng)，吸引銜鐵Q的力變大，使銜鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，閘刀S在彈力作用下自動(dòng)開(kāi)啟，切斷電路，起到保險(xiǎn)的作用.

三.電磁選礦

電磁選礦是通過(guò)電磁鐵通電產(chǎn)生磁性從而把有磁性的礦吸附?沒(méi)磁性的被阻擋到另一邊從而進(jìn)行選礦

四.?喇叭

喇叭音圈加電流后在磁隙中運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音。

五.電鈴

線圈通電后，吸合軟鐵芯運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鈴錘敲擊鈴皮發(fā)出響聲。

六.電磁鎖

電磁線圈通電后，吸合鎖芯。

七.無(wú)線電廣播與電視

無(wú)線電廣播與電視都是利用電磁波來(lái)進(jìn)行的。在無(wú)線電廣播中，人們先將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后將這些信號(hào)由高頻振蕩的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另一地點(diǎn)，人們利用接收機(jī)接收到這些電磁波后，又將其中的電信號(hào)還原成聲音信號(hào)，這就是無(wú)線廣播的大致過(guò)程而在電視中，除了要象無(wú)線廣播中，除了要象無(wú)線廣播中那樣處理聲音信號(hào)外，還要將圖象的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后也將這兩種信號(hào)一起由高頻振蕩的電磁波帶著向周圍空間傳播，而電視接收機(jī)接收到這些電磁波后又將其中的電信號(hào)還原成聲音信號(hào)和光信號(hào)，從而顯示出電視的畫(huà)面和喇叭里的聲音。

無(wú)線電廣播利用的電磁波的頻率很高，范圍也非常大，而電視所利用的電磁波的頻率則更高，范圍也更大。

八.電磁繼電器

電磁繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和和被控制系統(tǒng)。通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

電磁繼電器的工作原理和特性：電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開(kāi)觸點(diǎn)”;處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。

九.恒溫箱

這是某養(yǎng)殖場(chǎng)需要一種溫度可調(diào)的恒溫箱，以下為工作原理：這種恒溫箱實(shí)際是電磁繼電器的又一應(yīng)用。為其設(shè)計(jì)制作的恒溫箱電路示意圖，電熱絲是恒溫箱的加熱元件，圖中的水銀溫度計(jì)為導(dǎo)電溫度計(jì)，上面的金屬片A的高度可以調(diào)整，下面的金屬片B與溫度計(jì)中水銀接觸，該溫度計(jì)的水銀泡放置到恒溫箱內(nèi).

十.電磁起重機(jī)

電磁吸盤：由盤形鋼殼和殼內(nèi)的激磁線圈組成，用以吸取導(dǎo)磁性物料，又稱起重電磁鐵，通常掛在起重機(jī)吊鉤上使用，其電纜隨吊鉤一起升降。按工作原理可分為電磁式和永磁式。電磁式靠線圈通直流電激磁吸料，斷電去磁卸料。為防止斷電時(shí)物料墜落，帶這種吸盤的起重機(jī)一般需要有備用電源。圓形電磁吸盤用得最多。

結(jié)語(yǔ)：

在此我一共舉出10個(gè)電磁學(xué)的利用，還有很多是我未了解到的，可以看出電磁學(xué)在日常生活中隨處可見(jiàn)。利用前人所建立的理論我們不斷創(chuàng)新不斷發(fā)展使我們的電磁學(xué)運(yùn)用到現(xiàn)代科技中來(lái)，使我們的生活更加方便。讓我們一起來(lái)使電磁學(xué)滲透到生活的每一處。

參考文獻(xiàn)：

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[4]?趙凱華.陳熙謀 電磁學(xué)（第三版）高等教育出版社

（作者單位：江西工程學(xué)院）