基于PASCO平臺(tái)的智能手機(jī)四周的磁場(chǎng)分布研究

趙松　張雪麗　王珊　尚榮　陳余行

摘? 要：科技的進(jìn)步隨之帶動(dòng)通信工具的快速發(fā)展，使智能手機(jī)從簡(jiǎn)單的交流工具變成無所不能的生活必需品，經(jīng)常使用智能手機(jī)會(huì)對(duì)身體健康造成一定影響。利用磁場(chǎng)傳感器對(duì)智能手機(jī)不同方位的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行電腦監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，然后利用Capstone軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，總結(jié)智能手機(jī)磁場(chǎng)分布強(qiáng)度和規(guī)律;最后基于智能手機(jī)磁場(chǎng)最大的部位，測(cè)量打電話時(shí)磁場(chǎng)變化情況。

關(guān)鍵詞：智能手機(jī)? 不同部位? 磁場(chǎng)強(qiáng)度? 磁場(chǎng)分布

中圖分類號(hào)：O441 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）05（c）-0012-02

磁場(chǎng)是一種看不見摸不著的東西，但卻時(shí)刻在影響我們的生活。磁場(chǎng)的有效利用可以給我們的生活帶來很多的便利：信號(hào)之間的傳遞、磁場(chǎng)在交通方面的應(yīng)用等[1-2]，但是在帶來便利的同時(shí)，也會(huì)存在一些難以規(guī)避的危害：磁場(chǎng)對(duì)生物體的影響、手機(jī)磁場(chǎng)的輻射等[3-4]。在互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，手機(jī)使用具有普遍性，為了揭開磁場(chǎng)在手機(jī)周圍的存在形式及分布情況，將對(duì)三星S9手機(jī)四周下磁場(chǎng)的分布情況進(jìn)行研究和比較。

1? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與過程

根據(jù)圖1的手機(jī)分布圖，以右側(cè)為第一方向順時(shí)針由上到下進(jìn)行測(cè)量。利用磁場(chǎng)傳感器，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器及齒條附件等設(shè)備搭建測(cè)量平臺(tái)[5]，并對(duì)所搭建的平臺(tái)進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)。平臺(tái)滿足穩(wěn)定要求后，先用零高斯筒對(duì)磁場(chǎng)傳感器的探頭進(jìn)行清零，然后移動(dòng)磁場(chǎng)傳感器使其探頭沿著手機(jī)的右側(cè)邊緣掃描，觀察圖像上磁場(chǎng)分布情況，可以確定曲線峰值處為磁場(chǎng)最大值。以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)手機(jī)對(duì)其四周依次測(cè)量，并利用Capstone軟件對(duì)數(shù)據(jù)及圖像進(jìn)行分析處理。

2? 實(shí)驗(yàn)分析與數(shù)據(jù)分析

測(cè)量三星手機(jī)S9的四周磁場(chǎng)分布情況，在圖2中分別顯示了手機(jī)右側(cè)和頂部的磁場(chǎng)分布情況，可明顯看出右側(cè)和頂部的磁場(chǎng)曲線存在較大變化，右側(cè)最大磁場(chǎng)為-5.807高斯，其位置117.640mm正好對(duì)應(yīng)手機(jī)的擴(kuò)音孔附近;頂部最大磁場(chǎng)為9.178高斯，其位置28.601m處，正好對(duì)應(yīng)手機(jī)的聽筒處;而底部和左側(cè)磁場(chǎng)相對(duì)較小和變化趨勢(shì)較平穩(wěn)，其變化量約為1.5高斯。

撥打電話，觀測(cè)手機(jī)頂部最大磁場(chǎng)位置處的磁場(chǎng)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(fā)出鈴聲，產(chǎn)生反向的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)疊加，從而導(dǎo)致隨著時(shí)間的推移，磁場(chǎng)從8.844高斯逐漸下降到5.455高斯，接通電話一瞬間磁場(chǎng)有一脈沖式的變化，變化量為△B=0.333高斯，持續(xù)了△T=1.7s，接通之后磁場(chǎng)逐漸趨于穩(wěn)定。

3? 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

利用PASCO平臺(tái)測(cè)量三星S9手機(jī)四周的磁場(chǎng)分布，通過多次測(cè)量得出手機(jī)四周的磁場(chǎng)分布存在差異，但是曲線的整體趨勢(shì)大體一致。研究顯示，手機(jī)頂部和右側(cè)的磁場(chǎng)測(cè)量曲線突變明顯，手機(jī)的最大磁場(chǎng)部位對(duì)應(yīng)的是手機(jī)頂部的聽筒處，而且該部位在手機(jī)來電接通一瞬間磁場(chǎng)有一脈沖式的變化;而接通后的磁場(chǎng)變化趨于穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳建琴，勞娜，潘永紅.基于PASCO平臺(tái)的中學(xué)物理磁學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[J].物理教學(xué)，2015，37（6）：32-34.

[2] 李爽，劉立英，張硯霖，等.基于PASCO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的地球磁場(chǎng)測(cè)量[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2012（2）：66-68.

[3] 梁俊卿，王珊.磁場(chǎng)的生物體效應(yīng)在白鼠生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)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(jī)周圍磁場(chǎng)的測(cè)量及研究[J].物理與工程，2012（6）：44-48.

[5] 徐貝靈，劉毅，王珊，等.實(shí)驗(yàn)室磁場(chǎng)傳感器感應(yīng)方向的標(biāo)定[J].科技資訊，2019（28）：17，19.