分析電磁學在生活中的應(yīng)用

溫鎧寧

摘 要：電磁學是高中物理學習的重點和難點之一，其作為物理學的核心分支學科，對我們高中生的學習掌握水平要求較高。在高中物理電磁學的學習過程中，我們要具有一定的思維邏輯性，并能結(jié)合生活實際深化對電磁學知識的認識，在自覺培養(yǎng)物理學習興趣的同時，加強我們物理知識的實際運用能力，真正學到電磁學知識，提升自我綜合能力。本文概述電磁學，并探究電磁學在生活中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高中物理 電磁學 生活

中圖分類號：O441 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0247-02

電磁學是高中物理課程的重要內(nèi)容，早已經(jīng)發(fā)展成電工學、無線電電子學等的重要理論依據(jù)，在日常生活中隨處可見，與生產(chǎn)生活具有緊密聯(lián)系。電磁學的學習對我們高中生而言具有一定的難度，需要我們具備一定的思維邏輯性、抽象理論知識的具體化能力等，更強調(diào)理論與實際的結(jié)合，不僅讓我們學習并掌握電磁學相關(guān)理論知識，還要從現(xiàn)實生活中加深對其的理解，在學好理論知識的基礎(chǔ)上，還要在生活中學會運用電磁學，提高我們的實踐應(yīng)用能力[1]。

1 電磁學概述

電磁學是物理學的一種重要分支，是在原有電學和磁學中融合而成，形成對于電流磁效應(yīng)和變化磁場電效應(yīng)的實驗，電磁學的內(nèi)容包括電荷、磁場規(guī)律、電流與電場關(guān)系等。在高中物理電磁學的學習中，我們常常會遇到電學和磁學的相互作用問題。首先要明白電磁感應(yīng)與電路之間的關(guān)系，之后再進入到電磁學內(nèi)容的學習中[2]。如今，在我們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)中，電磁學廣泛存在，包括各種電器的使用、磁懸浮列車的使用、移動手機的使用等，其不僅方便了我們?nèi)粘Ｉ睿掖龠M了我國的經(jīng)濟發(fā)展。因此分析電磁學在生活中的應(yīng)用，有利于我們高中生更好地學習電磁學的相關(guān)內(nèi)容。

2 高中物理電磁學在生活中的應(yīng)用分析

2.1 電磁繼電器

電磁繼電器是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進行工作的，由電磁鐵、彈簧片、觸點、銜鐵等組成，由低壓控制的低壓電路和高壓電路組成其工作電路。在線圈兩端加上電壓時，線圈中產(chǎn)生電流，引起電磁效應(yīng)。在電磁力的作用下，銜鐵克服彈簧拉力吸向鐵芯，帶動銜鐵的常開觸點吸合。而當線圈斷電時，由于電磁吸引力的消逝使銜鐵回到原位，導(dǎo)致常閉觸點的釋放，通過電磁吸引力的產(chǎn)生和消失引起電路的導(dǎo)通和切斷[3]。電磁感應(yīng)器的應(yīng)用較為常見的有門鈴，其有一個獨立可通電的感應(yīng)線圈，當線圈內(nèi)部流入電流時，周圍產(chǎn)生磁場，線圈成為一個電磁鐵。通電后，線圈周圍正極或負極的獨立通電使觸體被磁場吸引，從而導(dǎo)致電路的開或閉，進而實現(xiàn)對電路的控制。電磁感應(yīng)原理還被廣泛應(yīng)用在電力工程中，實現(xiàn)低壓高壓輸電控制、遠程控制和自動感應(yīng)控制等，并發(fā)揮重要作用。

2.2 磁懸浮列車

磁懸浮列車是以高中物理電磁學中“同性相斥、異性相吸”的原理為基本運行原理，通過磁鐵與地心引力之間的對抗，使得磁懸浮列車懸浮在軌道上，并借助直線電機的作用推動，消減軌道摩擦力，以達到提速的效果，推動列車快速前行。從磁懸浮列車運用電磁學知識的情況來看，其車內(nèi)的超導(dǎo)體電磁鐵系統(tǒng)與電磁運行系統(tǒng)存在緊密聯(lián)系。當列車動態(tài)運行時，軌道線圈形成的磁場與列車內(nèi)部的超導(dǎo)體電磁鐵之間會產(chǎn)生一種相斥力，對抗地心引力，從而使得磁懸浮列車懸浮在軌道之上，而列車車體底部與兩側(cè)倒轉(zhuǎn)向上的頂部的磁鐵基于“異性相吸”的電磁原理，產(chǎn)生吸引力，促使列車前進[4]。磁懸浮列車運行導(dǎo)軌的形狀呈T字形，反作用板和感應(yīng)鋼板安裝在軌道上方和伸臂下方，共同控制電磁鐵的電流，使得列車車身與導(dǎo)軌之間的距離在10～15mm之間，并且在導(dǎo)軌鋼板產(chǎn)生的吸引力和車身重力的維持下保證列車車身處于平衡狀態(tài)，安全運行。磁懸浮列車運行的主要阻力為空氣阻力，因此相比較普通的鐵路客車而言，其運行速度更快。

2.3 磁記錄

電磁學結(jié)合信息技術(shù)產(chǎn)生的一種記錄信息的手段就是磁記錄，其是通過鐵磁材料和電磁感應(yīng)規(guī)律的結(jié)合而形成的一種信息技術(shù)，在記錄聲音、圖像等信息中被廣泛運用。如磁帶就運用了這一電磁學原理，在錄音時，通過聲音聲源靠近磁頭，聲音從氣隙流過，將收入的聲音信號變?yōu)殡娦盘?，改變電流，產(chǎn)生電力變化，實現(xiàn)縫隙中磁場的同步變化，產(chǎn)生共同作用[5]。

2.4 移動電話和手機

移動電話和手機在目前信息化時代被廣泛使用，且隨著人們生活水平的提高，移動電話的普及率也在不斷提高。移動電話實際上就是一部移動的無線電臺，把用戶聲音轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電信號，并將其發(fā)射，同時是一個收音機，捕捉發(fā)射到空中的電磁波，實現(xiàn)用戶之間的通話信息傳遞。在城市的任何角落，移動電話都能實現(xiàn)基本通話，移動電話系統(tǒng)已經(jīng)成為城市電話網(wǎng)不可分割且及其重要的一部分。

2.5 電磁爐

在日常生活廚房常用的電器中，電磁爐是受到電磁學影響最大的一種電器，它改變了傳統(tǒng)明火或傳導(dǎo)式加熱的方式，通過在鍋底直接產(chǎn)生熱量使用廚具，提高熱效率。電磁爐主要是利用電磁感應(yīng)加熱原理，從而制成廚房電器。電磁爐在使用過程中，通過將交變電流導(dǎo)入加熱線圈中，從而在加熱線圈周圍產(chǎn)生交變磁場，將交變磁場磁力通過金屬鍋體進入到鍋體底部，形成渦流，進而產(chǎn)生所需的熱量[6]。電磁爐是一種高效且節(jié)能的廚房電器，無需明火就可完成烹飪過程，不會產(chǎn)生不必要的濃煙，有利于提高家庭電器的安全，加強家庭衛(wèi)生。隨著電磁爐的進一步發(fā)展，其已經(jīng)能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)功率大小。但在使用過程中，仍需要注意以下事項。首先保證電源線符合要求，如將電源線插座放置在保險盒中，放置功率過大會引發(fā)安全事故。其次要確保鍋具符合要求，需要使用不銹鋼鍋等，并保證其置于電磁爐中央，在使用電磁爐的過程中，要確保其平整放置，防止因傾斜造成的安全事故。

2.6 電磁起重機

電磁起重機也是利用電磁原理制成的機器，利用電磁原理搬運鋼鐵物品，其主要是通過接通電流，將磁鐵化為電磁鐵，進而牢牢吸住鋼鐵物品，將其吊運。當切斷電流時，磁性消失，使得鋼鐵物品自然下放，從而完成整個鋼鐵物品運輸過程。電磁起重機多用在廢鋼鐵回收部門。

2.7 微波爐

微波爐也是利用電磁學原理工作的家用電器，通過各零件的操作產(chǎn)生高頻電磁，利用該電磁反射、吸收、穿透物體等，提高熱效應(yīng)，消除有害菌群，完成加熱過程。微波爐內(nèi)部的主要零件有磁控管、高壓電容、電源變壓器等，磁控管具有產(chǎn)生和發(fā)出微波的作用，電源變壓器為磁控管提供死區(qū)電壓和交流高壓。當這些零件處于工作狀態(tài)時，在各個設(shè)備中導(dǎo)入交流電，控制電壓，從而逐步形成電磁場，發(fā)出微波，使得食物內(nèi)部分子相互摩擦加熱?？傮w來說，微波爐的使用是通過爐內(nèi)磁控管發(fā)出電磁波并進入食物內(nèi)部，使食物分子振動，摩擦產(chǎn)熱，完成加熱過程。

3 結(jié)語

總之，電磁學是我們高中生需要學習的重要的物理知識，其與我們現(xiàn)實生活具有非常緊密的聯(lián)系，如磁懸浮列車、微波爐、電磁爐等，我們高中生在學習電磁學的相關(guān)內(nèi)容時，應(yīng)積極將理論知識與實際生活相結(jié)合，使得電磁學抽象的理論知識變得具體化、直觀化，進而提高學習效率。

參考文獻

[1] 衛(wèi)一航.電磁學在生活中的應(yīng)用概述[J].科技資訊，2018，16（5）：93-94，96.

[2] 廖天翔.電磁學現(xiàn)象與應(yīng)用探析[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018，10（4）：161.

[3] 孫太澤.電磁學現(xiàn)象及規(guī)律分析[J].內(nèi)燃機與配件，2018，11（3）：254-255.

[4] 付仕達.電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2018，14（1）：142.

[5] 周易.高中物理電磁學在生活中的實際運用分析[J]. 新教育時代電子雜志：學生版，2017，10（13）：111-112.

[6] 劉順彭.電磁學在工程技術(shù)及生活中的運用[J].科技尚品，2017，14（5）：36.