电磁场在生活中的应用考试用的,具体应用,原理,简洁明了

电磁场在生活中的应用
考试用的,具体应用,原理,简洁明了

电与磁是大自然中一直存在的现象,例如闪电与磁石.人类很早就知道运用电与磁来改善生活,丰富生命.除了自然存在的电磁场外,人们为生活的便利开发了许多用电器具,如常用的手机、电视、吹风机、电磁炉、微波炉、计算机、冷气等家用电器,甚至捷运、电气火车、输变电设备等公共设施,方便了生活也增加了一些人为的电磁场.
电磁场是电场与磁场的合称.电场和磁场的传播过程生成一个作用力场,这个作用力场叫做电磁场.
我们一般所称的「场」指的是空间中的一个区域,进入这个区域的物体都会感受到力的作用,例如我们生活在地球的重力场中,也生活在地磁的磁场中,闪电时我们更笼罩在强大的电场中.
电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波.电磁场是电磁作用的媒递物,具有能量和动量,是物质存在的一种形式.电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定.
电场：生活中常常会发现电场的存在,例如冬季脱毛衣发生的爆烈声,接触门的把手有触电感觉,这些都是因摩擦而产生的静电现象.在电力使用中,只要有电压存在,电线或电器设备周围就会有电场.电场一般是以仟伏特/米(KV/m)作单位.
磁场：将磁铁置于纸板下,撒铁粉在纸板上,就会发现磁铁两端之间产生相连的几圈条纹,这就是磁场.在电力使用中,只要有电流通过,导线的周围也会产生磁场.磁场的单位是以特斯拉(T)或高斯(G)或毫高斯(mG) 或微特斯拉(μT) 表示.
1特斯拉＝10,000高斯
1高斯＝1,000毫高斯
1微特斯拉＝10毫高斯
将磁铁置于纸板下,撒铁粉在纸板上,就会发现磁铁两端之间产生相连的几圈条纹,这就是磁场.在电力使用中,只要有电流通过,导线的周围也会产生磁场.磁场的单位是以特斯拉(T)或高斯(G)或毫高斯(mG) 或微特斯拉(μT) 表示.
1特斯拉＝10,000高斯
1高斯＝1,000毫高斯
1微特斯拉＝10毫高斯
电磁场与电磁波:
电磁场由近及远的传播形成电磁波
随时间变化着的电磁场.时变电磁场与静态的电场和磁场有显著的差别,出现一些由于时变而产生的效应.这些效应有重要的应用,并推动了电工技术的发展.
M.法拉第提出的电磁感应定律表明,磁场的变化要产生电场.这个电场与来源于库仑定律的电场不同,它可以推动电流在闭合导体回路中流动,即其环路积分可以不为零,成为感应电动势.现代大量应用的电力设备和发电机、变压器等都与电磁感应作用有紧密联系.由于这个作用.时变场中的大块导体内将产生涡流及趋肤效应.电工中感应加热、表面淬火、电磁屏蔽等,都是这些现象的直接应用.
继法拉第电磁感应定律之后,J.C.麦克斯韦提出了位移电流概念.电位移来源于电介质中的带电粒子在电场中受到电场力的作用.这些带电粒子虽然不能自由流动,但要发生原子尺度上的微小位移.麦克斯韦将这个名词推广到真空中的电场,并且认为；电位移随时间变化也要产生磁场,因而称一面积上电通量的时间变化率为位移电流,而电位移矢量D的时间导数（即дD/дt）为位移电流密度.它在安培环路定律中,除传导电流之外补充了位移电流的作用,从而总结出完整的电磁方程组,即著名的麦克斯韦方程组,描述了电磁场的分布变化规律.
电磁辐射：麦克斯韦方程表明,不仅磁场的变化要产生电场,而且电场的变化也要产生磁场.时变场在这种相互作用下,产生电磁辐射,即为电磁波.这种电磁波从场源处以光速向周围传播,在空间各处按照距场源的远近有相应的时间滞后现象.电磁波还有一个重要特点,它的场矢量中有与场源至观察点间的距离成反比的分量.这些分量在空间传播时的衰减远较恒定场为小.按照坡印廷定理,电磁波在传播中携有能量,可以作为信息的载体.这就为无线电通信、广播、电视、遥感等技术开阔了道路.
似稳电磁场：时变场中不同于静态场的上述一些现象,其显著程度都与频率的高低及设备的尺寸紧密相关.按照实际需要,在容许的近似范围内,对时变场的部分过程可以当作恒定场处理,称之为似稳电磁场或准静态场.这种方法使分析工作大为简化,在电工技术中是行之有效的方法,已为人们所广泛采用.
交变电磁场与瞬变电磁场：时变电磁场还可以进一步分为周期变化的交变电磁场及非周期性变化的瞬变电磁场.对它们的研究在目的上和方法上有一些各自的特点.交变电磁场在单一频率的正弦式变化下,可采用复数表示以化简计算,在电力技术及连续波分析中应用甚多.瞬变电磁场又称脉冲电磁场,覆盖的频率很宽,介质或传输系统呈现出色散特性,往往需要采取频域、或时序展开等方法进行分析.
一项新研究发现,电脑、打印机及其他办公设备产生的“电子烟雾”(即电磁场、电磁辐射),可能使员工置身于污染物和细菌水平更高的工作环境中.
由英国伦敦帝国理工大学完成的这项新研究,调查了在工作中因长时间使用电子设备而产生头痛等健康问题的员工.尽管老板们对此很不屑,但新研究表明,这些电磁场会损害健康.
人们对“电子烟雾”可能对健康产生危害的担心由来已久.去年,英国牛津儿童癌症研究中心报告说,居住在距离高压线200米范围内的儿童罹患白血病的危险,比那些居住在距离高压线600米开外地区的孩子高69％.家电和办公设备产生的低压,也会产生同样的影响.
伦敦帝国理工大学的基思·牙米森,绘制出了典型办公室的电磁场图.他说：“电磁场对空气具有很大的影响,人们的皮肤和肺也会受到电磁场的影响.电磁场会增加人体内的毒素量,污染物的危险和感染的危险随之增加.”
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁波.
电与磁可说是一体两面,变动的电会产生磁,变动的磁则会产生电.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,而其每秒钟变动的次数便是频率.当电磁波频率低时,主要藉由有形的导电体才能传递；当频率渐提高时,电磁波就会外溢到导体之外,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射.举例来说,太阳与地球之间的距离非常遥远,但在户外时,我们仍然能感受到和勋阳光的光与热,这就好比是「电磁辐射藉由辐射现象传递能量」的原理一样.
电可以生成磁,磁也能带来电,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,所以电磁波也常称为电波. 1864年,英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上,建立了完整的电磁波理论.他断定电磁波的存在,推导出电磁波与光具有同样的传播速度. 1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在.之后,人们又进行了许多实验,不仅证明光是一种电磁波,而且发现了更多形式的电磁波,它们的本质完全相同,只是波长和频率有很大的差别.按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱.如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话,它们是工频电磁波、无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及r射线.
电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和积累效应等.
各国科学家经过长期研究证明：长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙,甚至导致各类癌症等；男女生殖能力下降、妇女易患月经紊乱、流产、畸胎等症.