基于PASCO平臺的智能手機四周的磁場分布研究

趙松　張雪麗　王珊　尚榮　陳余行

摘? 要：科技的進步隨之帶動通信工具的快速發展，使智能手機從簡單的交流工具變成無所不能的生活必需品，經常使用智能手機會對身體健康造成一定影響。利用磁場傳感器對智能手機不同方位的磁場強度進行電腦監控和數據采集，然后利用Capstone軟件對數據進行分析和處理，總結智能手機磁場分布強度和規律;最后基于智能手機磁場最大的部位，測量打電話時磁場變化情況。

關鍵詞：智能手機? 不同部位? 磁場強度? 磁場分布

中圖分類號：O441 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）05（c）-0012-02

磁場是一種看不見摸不著的東西，但卻時刻在影響我們的生活。磁場的有效利用可以給我們的生活帶來很多的便利：信號之間的傳遞、磁場在交通方面的應用等[1-2]，但是在帶來便利的同時，也會存在一些難以規避的危害：磁場對生物體的影響、手機磁場的輻射等[3-4]。在互聯網的時代，手機使用具有普遍性，為了揭開磁場在手機周圍的存在形式及分布情況，將對三星S9手機四周下磁場的分布情況進行研究和比較。

1? 實驗內容與過程

根據圖1的手機分布圖，以右側為第一方向順時針由上到下進行測量。利用磁場傳感器，轉動傳感器及齒條附件等設備搭建測量平臺[5]，并對所搭建的平臺進行穩定性檢驗。平臺滿足穩定要求后，先用零高斯筒對磁場傳感器的探頭進行清零，然后移動磁場傳感器使其探頭沿著手機的右側邊緣掃描，觀察圖像上磁場分布情況，可以確定曲線峰值處為磁場最大值。以順時針方向旋轉手機對其四周依次測量，并利用Capstone軟件對數據及圖像進行分析處理。

2? 實驗分析與數據分析

測量三星手機S9的四周磁場分布情況，在圖2中分別顯示了手機右側和頂部的磁場分布情況，可明顯看出右側和頂部的磁場曲線存在較大變化，右側最大磁場為-5.807高斯，其位置117.640mm正好對應手機的擴音孔附近;頂部最大磁場為9.178高斯，其位置28.601m處，正好對應手機的聽筒處;而底部和左側磁場相對較小和變化趨勢較平穩，其變化量約為1.5高斯。

撥打電話，觀測手機頂部最大磁場位置處的磁場變化情況（見圖3），從打電話開始到接通電話，由于電話聽筒發出鈴聲，產生反向的磁場和原磁場疊加，從而導致隨著時間的推移，磁場從8.844高斯逐漸下降到5.455高斯，接通電話一瞬間磁場有一脈沖式的變化，變化量為△B=0.333高斯，持續了△T=1.7s，接通之后磁場逐漸趨于穩定。

3? 實驗結論

利用PASCO平臺測量三星S9手機四周的磁場分布，通過多次測量得出手機四周的磁場分布存在差異，但是曲線的整體趨勢大體一致。研究顯示，手機頂部和右側的磁場測量曲線突變明顯，手機的最大磁場部位對應的是手機頂部的聽筒處，而且該部位在手機來電接通一瞬間磁場有一脈沖式的變化;而接通后的磁場變化趨于穩定。

參考文獻

[1] 吳建琴，勞娜，潘永紅.基于PASCO平臺的中學物理磁學實驗研究[J].物理教學，2015，37（6）：32-34.

[2] 李爽，劉立英，張硯霖，等.基于PASCO實驗平臺的地球磁場測量[J].大學物理實驗，2012（2）：66-68.

[3] 梁俊卿，王珊.磁場的生物體效應在白鼠生長實驗中的影響研究[J].科技資訊，2015（13）：222.

[4] 李爽，劉立英，硯霖，等.手機周圍磁場的測量及研究[J].物理與工程，2012（6）：44-48.

[5] 徐貝靈，劉毅，王珊，等.實驗室磁場傳感器感應方向的標定[J].科技資訊，2019（28）：17，19.