探討電磁學(xué)現(xiàn)象與應(yīng)用

陳修平

摘 要：電磁學(xué)作為理科生必修課程，主要是對(duì)電磁學(xué)現(xiàn)象、磁學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)應(yīng)用進(jìn)行學(xué)習(xí)。筆者作為一名大學(xué)生，對(duì)大學(xué)電磁學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，首先闡述電磁學(xué)現(xiàn)象，然后對(duì)電磁學(xué)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探究，希望為有關(guān)人士提供一些參考意見(jiàn)，加深對(duì)電磁學(xué)知識(shí)的了解。

關(guān)鍵詞：電磁學(xué);現(xiàn)象;應(yīng)用

電磁學(xué)是物理學(xué)重要的組成部分，主要是對(duì)電和磁的相互作用進(jìn)行探究。在我們的日常生活中，電磁運(yùn)動(dòng)隨處可見(jiàn)，所以需要在大學(xué)物理學(xué)中加強(qiáng)電磁學(xué)的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，不僅需要掌握電磁學(xué)的概念以及定理，同時(shí)還要學(xué)習(xí)電磁學(xué)的現(xiàn)象以及在生活中的應(yīng)用，從而全面掌握電磁學(xué)知識(shí)。

一、電磁學(xué)現(xiàn)象

在通電導(dǎo)線周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與電場(chǎng)之間彼此依賴，無(wú)法進(jìn)行分割，導(dǎo)線電力流會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)以及磁場(chǎng)的消失，電磁學(xué)之所以將原本彼此分離的電學(xué)、磁學(xué)合為一體，主要基于電流磁效應(yīng)、電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，電磁場(chǎng)的產(chǎn)生依賴于帶電粒子的變速運(yùn)用，電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱在一定程度上取決于電流的大小。電磁學(xué)中的電磁場(chǎng)現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致電磁波的出現(xiàn)，電磁波的運(yùn)動(dòng)形式以光速為主。

二、電磁學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用

電磁爐。作為全新的廚房用具，電磁爐無(wú)須采用明火，主要應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象：磁場(chǎng)感應(yīng)的電流進(jìn)行加熱。在電磁爐的構(gòu)造上，爐面主要由耐熱陶瓷板所制;在陶瓷板的下方存在電子線路板，可產(chǎn)生交變電流、交變磁場(chǎng)，當(dāng)鍋具放在爐面上時(shí)，底部就會(huì)有磁力線穿過(guò)，出現(xiàn)渦流，使鍋具的鐵原子進(jìn)行無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中因原子碰撞加熱鍋具，從而達(dá)到食物烹飪的目的。電磁爐的熱量來(lái)自于磁場(chǎng)感應(yīng)所致的渦流，所以選擇炊具時(shí)要選擇磁敏感較為強(qiáng)烈的鐵為制作材料。電磁爐具有加熱快、節(jié)能環(huán)保、功能多樣化等優(yōu)勢(shì)，因此在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

高斯計(jì)。它屬于一種測(cè)量?jī)x器，主要是對(duì)空間上某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。高斯計(jì)的主要組成部分為霍爾感應(yīng)器，如追求高精度，可以將其替換為磁通門(mén)傳感器。它的工作原理是當(dāng)物體有磁力線穿過(guò)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電流、電壓，這時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度就會(huì)在主設(shè)備上顯示。高斯計(jì)應(yīng)用在日常生活中，可對(duì)各種類型的磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，如恒定磁場(chǎng)、脈沖磁場(chǎng)等。隨著我國(guó)智能技術(shù)的發(fā)展，高斯計(jì)的設(shè)計(jì)方案從模擬電路替換成STC單片，由于功能的提升，導(dǎo)致程序逐漸趨于復(fù)雜化，為了確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，需要提升內(nèi)部微處理器的功能。

磁懸浮列車(chē)。作為高科技產(chǎn)物，磁懸浮列車(chē)已成我國(guó)重要的軌道交通工具，在它運(yùn)行時(shí)主要是利用電磁力實(shí)現(xiàn)軌道與列車(chē)的無(wú)接觸，并且借助于直線電機(jī)對(duì)列車(chē)進(jìn)行牽引。磁懸浮列車(chē)的組成主要有三部分，即懸浮系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)。它們大多利用電磁力來(lái)實(shí)現(xiàn)。在懸浮方式上，利用電流的磁效應(yīng)、磁鐵同極排斥等多種原理。導(dǎo)向方式則是利用電磁力的作用，當(dāng)前我國(guó)可以將磁懸浮列車(chē)的導(dǎo)向方式分為兩種：常導(dǎo)吸引型和超導(dǎo)排斥型。磁懸浮列車(chē)因環(huán)保、低耗的優(yōu)點(diǎn)具有良好的發(fā)展前景，但是由于磁懸浮列車(chē)是由電磁力完成的，所以在斷電的情況下無(wú)法保障安全問(wèn)題，所以難以進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用。

電磁繼電器。它在工作的過(guò)程中主要依賴于電磁感應(yīng)原理，電磁繼電器的組成部分包括獨(dú)立性的通電線圈，當(dāng)線圈內(nèi)部有電流通過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，形成電磁鐵，由于線圈的兩端存在正負(fù)極，當(dāng)通電后，磁場(chǎng)就會(huì)吸引通電觸底，發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值。

三、結(jié) 語(yǔ)

本文在研究中發(fā)現(xiàn)電磁學(xué)在電磁爐、高斯計(jì)、磁懸浮列車(chē)、電磁起重機(jī)、電磁繼電器等方面得到應(yīng)用，由此可見(jiàn)，電磁學(xué)現(xiàn)象廣泛應(yīng)用在生活的各個(gè)領(lǐng)域，所以當(dāng)前需要加強(qiáng)電磁學(xué)的學(xué)習(xí)，掌握其工作原理，探究電磁學(xué)的本質(zhì)，從而奠定良好的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)。

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（作者單位：西藏大學(xué)理學(xué)院）