还剩3页未读,继续阅读
文本内容:
电磁场与电磁波学习心得《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班学号姓名0902电磁场与电磁波的实际应用20092712++++++++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磁悬浮列车列车头部的电磁体极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体极所吸引,同时又被
1.安装在轨道上稍后一点的电磁体极所排斥列车前进时,线圈里流动的电流方n s向就反过来,即原来的极变成极,极变成极循环交替,列车就向前奔n驰s nn s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“”·1922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我们知道,电动机的定子通电时,通过电磁感应“”“”“”就可以推动转子转动当向轨道这个定子输电时,通过电磁感应作用,列车就“”像电动机的转子一样被推动着做直线运动“”“”电磁泵“”
2.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
3.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,对环境造成污染利用磁流体发电,只要加快带电流体的喷射速度,增加磁场强度,就能提高发电机的功率人们使用高能量的燃料,再配上快速启动装置,就可以使发电机功率达到万,这就满足了一些需要大功率电力的场合目前,中国,美国、印度、澳大利亚以及欧洲共同体等,都积极致力于这方面的研究1000kw微波炉微波炉(),顾名思义,就是用微波来煮饭烧菜的
4.微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具微波是一种电磁波微波炉由电microwaveoven/microwave源,磁控管,控制电路和烹调腔等部分组成电源向磁控管提供大约伏高压,磁控管在电源激励下,连续产生微波,再经过波导系统,耦合到烹调腔内在4000烹调腔的进口处附近,有一个可旋转的搅拌器,因为搅拌器是风扇状的金属,旋转起来以后对微波具有各个方向的反射,所以能够把微波能量均匀地分布在烹调腔内微波炉的功率范围一般为~瓦从而加热食物
(二)电磁场与电磁波在医学上的应用5001000电磁波在医疗上的应用
1.在科学上,称超过人体承受或仪器设备容许的电磁辐射为电磁污染电磁辐射分二大类,一类是天然电磁辐射,如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴等,除对电气设备、飞机、建筑物等可能造成直接破坏外,还会在广大地区产生严重电磁干扰另一类是人工电磁辐射,主要是微波设备产生的辐射,微波辐射能使人体组织温度升高,严重时造成植物神经功能紊乱但是对电磁辐射,要正确认识,而且要科学防护事实上,电磁波也如同大气和水资源一样,只有当人们规划、使用不当时才会造成危害一定量的辐射对人体是有益的,医疗上的烤电、理疗等方法都是利用适量电磁波来治病健身生物电磁场保健将人体置于姜氏场导舱内接受载有青春信息的植物幼苗发射的生物电磁波结果发
2.现人体红细胞膜的渗透脆性降低,韧性增强;甲状腺素、性激素分泌增加;免疫功能提高;肾上腺皮质激素分泌无明显变化提示植物幼苗电磁波有助于红细胞功能的发挥,促进机体新陈代谢,增加青春活力,提高性功能,增强免疫力从而对人体发挥返老还青和医疗保健作用激光治疗激光是年代初出现的一种新光源已广泛应用于国防、农业、卫生医疗和科学
3.研究,也是治疗肿瘤的一种新方法用它既能切割组织,又能同时止血,能使肿瘤60组织迅速气化和雾化,从而使肿瘤在瞬间消失激光对组织具有热、压、光和电磁场效应的作用()、热效应激光能使肿瘤组织在几秒种的短时间内,局部温度高达摄氏度,使其变性、凝固坏死,继而气化消失1200-()、压力效应激光本身的光压和由高热导致的组织膨胀引起的二次冲击波,1000加深了肿瘤组织破坏2()、光效应激光被肿瘤组织吸收后,可增强热效应,使肿瘤组织被破坏()、电磁场效应激光是一种电磁波能产生电磁场,可使肿瘤组织离化、核3分解而被破坏死亡,如有残癌也可自行消退,这可能与免疫有关激光制造成激光4器、激光手术刀用于治疗体表肿瘤,眼耳鼻咽喉肿瘤、神经肿瘤等系统系统是由(株)日本公司开发研究生产的新一代脑外科手术器械根据
4.emf其作用原理,我们俗称之为电磁刀系统利用高频电磁能对机体组织进行汽emf mdm化,切割和凝固因该系统外周围优良组织的热损伤小且不需要对极板,因此尤其“”emf使用于脑外等精密外科对硬性及深部微小脑瘤的去除极为有效系统与常规的电刀相比,在原理和设计上都有很大区别系统用于汽化,切割和凝固的输emf出功率很小(以下),为一般电刀所不及不需要对极板这一特点使单极手emf术刀用于脑外手术成为可能没有烧伤感电和破坏神经系统的危险,安全性高,使49w用方便与激光刀相比,不需要眼球保护镜和其它保护附件,操作时对患者和医生均无危害手术时与患部直接接触,医生可以灵活掌握调节与超声波刀相比,系统对于硬化深部微小肿瘤的汽化治疗效果尤为显著非常轻便且emf handpiece呈弯曲状,使视野不受影响,并有利于长时间手术刀头部分可以任意弯曲,适用于各种手术需要微波治疗微波是指波长在毫米至米范围内的非电离辐射高频电磁波年代后期微波
5.技术在医疗上得到应用科学家研究发现,微波治疗有种一是大剂量高热治1170疗肿瘤,能抑制肿瘤细胞的蛋白质合成,降低肿瘤细胞分裂速度,增强化疗、放疗3效果;二是用于局部生物体组织的凝固治疗,具有不炭化、不产生烟雾的特点;三是小剂量的温热治疗,可以解痉、止痛、消炎并促进伤恢复等电磁波消毒利用电磁波的场效应和热效应,在-分钟内能迅速达到国家卫生部规定的消毒
6.要求,对成捆、成扎的纸币、成叠的毛巾、医疗器械具有穿透力强,无残留药毒性5l0的消毒特点,是当今消毒领域的新突破
(三)在军事上的应用雷达雷达是利用电磁波探测目标的电子设备发射电磁波对目标进行照射并接收其回
1.波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似,当然,它不再是大自然的杰作,同时,它的信息载体是无线电波事实上,不论是可见光或是无线电波,在本质上是同一种东西,都是电磁波,传播的速度都是光速,差别在于它们各自占据的频率和波长不同其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此c方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成目标的精确距离测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量测量仰角靠窄的仰角波束测量根据仰角和距离就能计算出目标高度测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应原理雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标电磁炮
2.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,其作用的时.间要长得多,可大大提高弹丸的速度和射程因而引起了世界各国军事家们的关注自年代初期以来,电磁炮在未来武器的发展计划中,已成为越来越重要的部..分80电子对抗电子对抗也称电子战或电子斗争敌对双方利用电子技术进行的作战行动目的是削弱、破坏敌方电子设备的使用效能,以保护己方电子设备效能得
3.“”“”到充分发挥包括雷达对抗、无线电通信对抗、光电对抗等基本内容有电子对抗侦察、电子干扰和电子防御电子对抗是现代战争的重要作战手段电子对抗就是敌对双方为削弱、破坏对方电子设备的使用效能、保障己方电子设备发挥效能而采取的各种电子措施和行动,又称电子战电子对抗分个方面电子对抗侦察、电子干扰和电子防御电子对抗按电子设备的类型可分为雷达对抗、3无线电通信对抗、导航对抗、制导对抗、光电对抗和水声对抗等;按配置部位又可分为外层空间对抗、空中对抗、地面(包括海面)对抗和水下对抗机载电子对抗系统是现代电子对抗的主要手段随着弹道导弹和卫星的发展,外层空间是一个新的战场,电子对抗在未来的现代化战争中,将对战略攻防起到重要作用电磁场与电磁波在实际中应用广泛,以上所写只是实际应用中的一小部分电磁场与电磁波有着强大的生命力和蓬勃的朝气,人们对它进行不断探索,创造出一个又一个具有强大功能的新工具++++++++
2011.
5.21。