磁場(chǎng)與生活

耿奕騰

【摘 要】隨著科技的進(jìn)步和科學(xué)知識(shí)在生活中的不斷應(yīng)用，很多事物都在不斷的更新。在高中物理中磁場(chǎng)的應(yīng)用方面也是一樣，從指南針開(kāi)始，磁場(chǎng)在中國(guó)的應(yīng)用就在不斷發(fā)展，時(shí)至今日，磁場(chǎng)越來(lái)越多的是與電的結(jié)合，利用電磁場(chǎng)影響著我們的科技和生活?，F(xiàn)代物理中磁場(chǎng)與電場(chǎng)的結(jié)合成為了一個(gè)完整的綜合的學(xué)科。而整個(gè)理論體系對(duì)現(xiàn)代文明和電子科技影響尤為突出。

【關(guān)鍵詞】磁場(chǎng)；生活；高中物理

一、磁場(chǎng)的產(chǎn)生及其特點(diǎn)

人類的發(fā)展史中很早就接觸到了電磁現(xiàn)象，早在十八世紀(jì)就發(fā)現(xiàn)了正負(fù)電荷，在十八世紀(jì)末期發(fā)現(xiàn)在電荷的流動(dòng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生電流。十九世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)線能使得磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，隨后引進(jìn)了磁力線的概念，并以此提出了電磁場(chǎng)的概念。在十九世紀(jì)末期，麥克斯韋總結(jié)了宏觀的電磁現(xiàn)象，在電磁場(chǎng)這一學(xué)科中，電磁場(chǎng)是有帶電物體產(chǎn)生的物理場(chǎng)。在此場(chǎng)中的帶電物體都會(huì)感受到作用力。磁場(chǎng)是一種看不見(jiàn)摸不著的特殊的存在的物質(zhì)，具有波粒的輻射特性。

二、磁場(chǎng)的應(yīng)用

磁場(chǎng)在生活中有著極其廣泛的應(yīng)用，也與我們的生活息息相關(guān)，在工業(yè)和科技中同樣應(yīng)用廣泛。所以，學(xué)好并利用磁場(chǎng)對(duì)于科技的發(fā)展是極其重要的。下面是磁場(chǎng)在生活中的應(yīng)用。

1.指南針

指南針作為中國(guó)的四大發(fā)明之一，早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就被作為一種簡(jiǎn)單的儀器應(yīng)用在辨別方位上，其前身叫做司南。主要由一根裝在軸上的可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針組成，磁針在地磁場(chǎng)的作用下能夠保持在磁場(chǎng)子午線的切線方向上，因此，在磁場(chǎng)的作用下，磁針的南極就會(huì)指向地理南極。就利用這一原理就能辨別方向。指南針還可應(yīng)用在航海、旅行以及軍事方面。地球?qū)嶋H是一個(gè)很大的磁體，其地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近。因此，磁針在受到磁場(chǎng)力的作用下就會(huì)一端指向南一端指向北。

2.電磁爐

電磁爐作為一種新型的廚房工具，改變了傳統(tǒng)的利用明火加熱的方式，而是利用磁場(chǎng)感應(yīng)電流的方式加熱。不僅打破了傳統(tǒng)的明火的形式可以防止?fàn)C傷，還大大提高了加熱的速度。其主要是通過(guò)電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。在加熱的過(guò)程中使用鐵質(zhì)的鍋具時(shí)，鍋具就會(huì)切割交變磁場(chǎng)線，在鍋底部分產(chǎn)生交變電流，交變電流就會(huì)使得鍋的鐵原子高速無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。鐵原子就會(huì)通過(guò)相互碰撞摩擦產(chǎn)生熱能。所以，在電磁場(chǎng)的作用下，鍋具通過(guò)自身的發(fā)熱來(lái)加熱和烹調(diào)食物。打破了傳統(tǒng)的明火加熱。電磁爐在工作的過(guò)程中熱量由鍋底直接感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生交變電流，所以選用鐵質(zhì)鍋具不僅利于鐵對(duì)磁場(chǎng)的吸收，還能起到屏蔽的效果，這樣就大大的減少了磁場(chǎng)的輻射，所以，鐵質(zhì)的鍋具比其他材料更加適合而且安全。正是因?yàn)殡姶诺膽?yīng)用，使得電磁爐有了“綠色爐具”的美稱。

3.電磁起重機(jī)

電磁起重機(jī)是利用電磁的吸附原理搬運(yùn)鋼鐵物體的工具，其主要部分是磁鐵和電流。通過(guò)電流的作用使得磁鐵獲得強(qiáng)大的磁場(chǎng)，把鋼鐵牢牢的吸附在磁鐵上，當(dāng)把指定的鋼鐵搬運(yùn)到目的地時(shí)，切斷電流，磁性消失，鋼鐵就會(huì)被放下。電磁起重機(jī)的使用十分方便，但是必須有電流才能使用，在強(qiáng)大的磁場(chǎng)的作用下，電磁起重機(jī)能吸起幾十噸的材料，而且不需要將材料打包或者捆綁，不僅操作簡(jiǎn)單，也能大大的節(jié)省人力物力。起重機(jī)工作時(shí)，電磁鐵線圈中的電流只要不停止，材料就會(huì)一直被吸附在磁鐵上。因此，電磁鐵的應(yīng)用比傳統(tǒng)的搬運(yùn)更加的方便、快捷、省力、安全。

4.磁懸浮列車

磁懸浮列車是一種依靠磁懸浮力作為動(dòng)力的列車，其軌道具有磁力使其懸浮在空中，列車運(yùn)行時(shí)與傳統(tǒng)的列車不同在于普通列車需要與地面接觸，所以就會(huì)只受到大氣阻力而沒(méi)有鐵軌的摩擦力的影響。我國(guó)從1970年開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行研發(fā)，我國(guó)第一輛磁懸浮列車是從德國(guó)進(jìn)口的，在2003年在上海開(kāi)始運(yùn)行。2015年，我國(guó)自主研發(fā)了第一輛磁懸浮列車在長(zhǎng)沙成功試車。

5.電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)也稱為馬達(dá)，是一種電動(dòng)機(jī)器，能使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，主要應(yīng)用在其他設(shè)備的驅(qū)動(dòng)上。主要由一個(gè)能產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞制而成?？梢苑譃橹绷麟姍C(jī)和交流電機(jī)。直流電機(jī)在控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度上比較簡(jiǎn)單，只要改變對(duì)其的電流的大小就能改變其轉(zhuǎn)速。但是直流電機(jī)不適合在高溫的環(huán)境下進(jìn)行工作。交流電機(jī)則可以在高溫的環(huán)境下工作，但是交流電機(jī)很難控速，所以一般需要用到變頻器來(lái)控制交流電的頻率進(jìn)而進(jìn)行對(duì)其速度的控制。還有一種是利用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，用此方法來(lái)增加內(nèi)部的阻力。交流電動(dòng)機(jī)在不同的電壓下只能控制其扭力而無(wú)法改變轉(zhuǎn)速。

6.無(wú)線電廣播與電視

無(wú)線電廣播和電視都是利用電磁波來(lái)進(jìn)行的。對(duì)于無(wú)線電廣播，人們先將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再將這些信號(hào)由高頻振蕩的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另外一個(gè)地點(diǎn)，人們可以接受此信號(hào)，在將此信號(hào)還原為聲音信號(hào)。利用這一原理，就能使得在電視的畫面上或者喇叭里產(chǎn)生聲音。無(wú)線電廣播和電視所利用的電磁波的信號(hào)的頻率都很高、范圍也都很大。不同的是，電視的圖像轉(zhuǎn)化不同于聲音信號(hào)的傳播。電視的圖像信號(hào)是先將圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，然后傳播到空間中，再有電視機(jī)接受到這種信號(hào)，使得這種信號(hào)再還原成圖像信號(hào)。

總結(jié)

磁場(chǎng)不僅在指南針、電磁爐、電磁起重機(jī)等上文中提到的方面有很重要的作用，還在醫(yī)療、食品安全等領(lǐng)域有著很重要的作用，隨著磁場(chǎng)應(yīng)用的不斷提升，人們的生活也會(huì)有很大程度的便捷，所以，掌握電磁波就可以為我們的生活造福。我們的生活也會(huì)越來(lái)越現(xiàn)代化。

【參考文獻(xiàn)】

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