電磁原理在磁懸浮列車中的應(yīng)用,應(yīng)用物理學(xué)論文

電磁原理在磁懸浮列車中的應(yīng)用,應(yīng)用物理學(xué)論文摘要：電場(chǎng)與磁場(chǎng)之間有著嚴(yán)密的聯(lián)絡(luò),運(yùn)動(dòng)的電荷能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)也能夠產(chǎn)生電場(chǎng),因而,電場(chǎng)與磁場(chǎng)總是成對(duì)存在,即電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)的應(yīng)用在人們的日常生活中隨處可見(jiàn),大至我們出行的交通工具磁懸浮列車、軍事武器電磁炮;小至生活中常見(jiàn)的炊具微波爐、電磁爐等。隨著人們對(duì)電磁場(chǎng)的研究逐步深切進(jìn)入,電磁學(xué)作為一門學(xué)科在現(xiàn)代高校的教育教學(xué)中已經(jīng)非常普遍。為了愈加深切進(jìn)入地了解電磁場(chǎng),以詳細(xì)實(shí)例來(lái)探究電磁場(chǎng)怎樣廣泛應(yīng)用于人們的生活。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：電學(xué);磁學(xué);電磁現(xiàn)象;電場(chǎng);電與磁在我們的日常生活中隨處可見(jiàn)。人們將磁場(chǎng)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,如研發(fā)出了磁共振成像等技術(shù),能夠通過(guò)掃描人體輔助醫(yī)生進(jìn)行疾病的診斷和治療。電與磁有各自的功能,兩者之間也存在著必然的聯(lián)絡(luò),運(yùn)動(dòng)的電荷能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)也能夠產(chǎn)生電場(chǎng),電磁現(xiàn)象也已經(jīng)被人們廣泛地應(yīng)用于生活,比方磁懸浮列車就是華而不實(shí)典型的例子,它能夠利用電磁感應(yīng)原理使列車脫離軌道,產(chǎn)生比普通列車快數(shù)倍的速度,方便人們的出行。類似的例子不勝枚舉,因而,合理利用電與磁,能夠更多地為人們創(chuàng)造更大的財(cái)富。本文主要分3個(gè)部分來(lái)展開(kāi)敘述,即從概念著手,對(duì)電學(xué)、磁學(xué)以及電磁學(xué)進(jìn)行具體闡述,然后結(jié)合生活中典型應(yīng)用電磁學(xué)的案例磁懸浮列車,從其工作原理著手聯(lián)絡(luò)電磁學(xué)展開(kāi)具體討論;列舉生活中常見(jiàn)的案例來(lái)闡述電磁學(xué)與生活的關(guān)系。1、電磁現(xiàn)象原理探析1.1、電場(chǎng)的產(chǎn)生及應(yīng)用電,對(duì)于我們來(lái)講都不陌生。我們的日常工作和生活都離不開(kāi)電能,比方家用電器的正常工作離不開(kāi)電能,工廠的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)電能,甚至沒(méi)有了電能將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)社會(huì)的癱瘓。電場(chǎng)是一種實(shí)實(shí)在在存在的物質(zhì),它以場(chǎng)的形式存在,由電荷所產(chǎn)生,只要有電荷存在的地方就能夠產(chǎn)生電場(chǎng)。且電場(chǎng)具有一些獨(dú)特的屬性,人們正是利用它的獨(dú)特屬性來(lái)為人類謀福利。它通常具有一般物質(zhì)所具有的屬性,表現(xiàn)為有力和能量等特性,華而不實(shí)力能夠使得處于電場(chǎng)中的電荷做定向運(yùn)動(dòng),能量能夠轉(zhuǎn)化成其他的形式供應(yīng)不同的產(chǎn)品使用。1.2、磁場(chǎng)的產(chǎn)生及應(yīng)用磁場(chǎng),與電場(chǎng)類似,都是看不見(jiàn)、摸不著的物質(zhì),但卻又都存在于我們的身邊。磁場(chǎng)與電場(chǎng)是兩種截然不同的物質(zhì),磁場(chǎng)來(lái)源于磁體,磁體能夠通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生力的作用。當(dāng)對(duì)磁性物質(zhì)施加以磁場(chǎng)時(shí),磁性物質(zhì)會(huì)被磁化,能量被儲(chǔ)存在磁性物質(zhì)中,而當(dāng)磁場(chǎng)被湮滅時(shí),磁性物質(zhì)中的磁場(chǎng)會(huì)被釋放,再次被回收利用,所以這個(gè)經(jīng)過(guò)是可逆的。磁場(chǎng)也被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中,電磁爐等家用電器的工作離不開(kāi)磁場(chǎng),醫(yī)院電磁設(shè)備,比方磁共振成像設(shè)備的正常工作也離不開(kāi)磁場(chǎng)。1.3、電磁場(chǎng)簡(jiǎn)介講到電磁場(chǎng),固然電磁場(chǎng)的出現(xiàn)與發(fā)展也經(jīng)歷了很長(zhǎng)的經(jīng)過(guò),但人們對(duì)電磁場(chǎng)的認(rèn)知也并不是很充分,人們認(rèn)識(shí)它最早是在19世紀(jì)初期,最初由丹麥物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了通電的導(dǎo)線能夠使得位于它附近的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),創(chuàng)始了人們認(rèn)識(shí)電磁場(chǎng)的先河。之后幾十年的時(shí)間里,安培定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、麥克斯韋方程組等經(jīng)典的理論先后被提出,并廣為流傳至今。電場(chǎng)與磁場(chǎng)之間有著嚴(yán)密的聯(lián)絡(luò),運(yùn)動(dòng)的電荷能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)也能夠產(chǎn)生電場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)放置華而不實(shí)的電荷施加作用力,使其產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。電場(chǎng)與磁場(chǎng)既互相獨(dú)立,又互相依存,它們共同組成了一門科學(xué)電磁學(xué),而巧妙的電磁現(xiàn)象也經(jīng)常出如今我們的日常生活中。2、電磁原理在磁懸浮列車中的應(yīng)用20世紀(jì)初期,俄國(guó)托木斯克工藝學(xué)院某教授初次將電磁現(xiàn)象應(yīng)用于磁懸浮列車的設(shè)計(jì)中,教授根據(jù)電磁感應(yīng)的原理設(shè)計(jì)了磁懸浮列車的模型,考慮將列車與軌道脫離,這將在很大程度上減小摩擦,極大地提高了列車的運(yùn)行速度,但是由于當(dāng)時(shí)制造技術(shù)有限,設(shè)計(jì)與實(shí)物之間仍然存在一定的差距,因而,實(shí)物列車的生產(chǎn)終究由于制造工藝有限模型被擱置。直到20世紀(jì)末,首輛可用于承載乘客的磁懸浮列車在日本誕生,時(shí)速可達(dá)420km,已遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)時(shí)普通火車的時(shí)速,因而,在社會(huì)上引起了不小的轟動(dòng)。它的工作原理是利用車上裝載的電磁鐵與列車軌道上的線圈所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)互相作用,使列車恰好能夠懸浮于軌道的正上方,再利用電機(jī)拖動(dòng)列車的運(yùn)行。相比于普通的列車,磁懸浮列車表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì),由于它與軌道之間是通過(guò)磁場(chǎng)接觸的,運(yùn)行較為平穩(wěn),且無(wú)噪聲。另外,它通過(guò)給軌道供電使軌道產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng),進(jìn)而保證列車的正常運(yùn)行,減少了對(duì)環(huán)境的污染,且降低了運(yùn)行成本。當(dāng)前,我們國(guó)家所使用的磁懸浮列車是采用一種特殊的永磁材料,這種永磁材料不需要給列車供應(yīng)能量,在更大程度上減少了能耗。永磁懸浮技術(shù)是我們國(guó)家自主研制的一項(xiàng)技術(shù),它耗能低、安全、可靠的特點(diǎn)也使得我們國(guó)家在磁懸浮列車的應(yīng)用中也作出了卓越的奉獻(xiàn)。3、電磁現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用討論隨著人們對(duì)電磁學(xué)的研究愈加深切進(jìn)入,電磁現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,在日常生活、軍事領(lǐng)域等都有所應(yīng)用。3.1、電磁現(xiàn)象在家庭生活中的應(yīng)用電磁爐基本上成了家庭廚房必備用具,它以干凈的工作環(huán)境、節(jié)約能源和環(huán)境友好的特性遭到用戶的喜歡。電磁爐的基本工作原理是利用了電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能加熱食物,通電時(shí),它的周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),當(dāng)磁場(chǎng)通過(guò)鍋底時(shí)會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)的小渦流,這種小渦流是一種交變的電流,當(dāng)它通過(guò)鍋體的電阻時(shí)會(huì)迅速發(fā)熱,所以,通過(guò)電磁爐煮食物時(shí)熱量來(lái)源于鍋體而非電磁爐本身,其產(chǎn)生的熱量要高于普通的工具。相比于其他的工具,電磁爐也有很大的優(yōu)點(diǎn),比方其效率高、無(wú)污染、外形小巧攜帶便捷,因而,遭到很多炊事喜好者的喜歡,同時(shí),電磁爐也被譽(yù)為綠色爐具。在日常的家庭生活中,微波爐也是較為常見(jiàn)的利用電磁工作原理工作的炊具,它是以波的形式工作的,而波就是沿著一個(gè)方向的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的疊加,它的頻率在2.45109Hz左右,由磁控管產(chǎn)生,經(jīng)過(guò)微波爐金屬壁的屢次反射后,被爐中的食物吸收,因而食物便會(huì)發(fā)熱,最終變熟。3.2、電磁現(xiàn)象在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用電磁現(xiàn)象不僅在我們的日常生活中有廣泛應(yīng)用,近年來(lái)在軍事領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用,比方電磁炮便是最為典型的代表。電磁炮是一種動(dòng)能殺傷武器,它與普通的武器有著不同的工作原理,它的工作要借助于電磁場(chǎng),通過(guò)電磁炮筒中電磁場(chǎng)產(chǎn)生的洛倫茲力對(duì)金屬炮彈進(jìn)行加速,相比于傳統(tǒng)的軍事武器,它具有更遠(yuǎn)的射程和更快的速度。它由3個(gè)部分組成,分別是能源部分用于為其提供源源不斷的動(dòng)力來(lái)源;開(kāi)關(guān)部分用于控制能否攻擊的閥門;加速器電磁炮的主要組成部分,這也是電磁炮區(qū)別于其他武器的原因所在,它是一種換能器,能夠?qū)㈦姶拍芰颗c動(dòng)能互換,使炮彈獲得更高層次速度的裝置。將電磁應(yīng)用于電磁炮中,大大增加了電磁炮的殺傷力。3.3、電磁現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用噴墨打印機(jī)也是日常生活和學(xué)習(xí)中經(jīng)常需要用到的工具,但是很少有人在乎它的工作原理,其實(shí)噴墨打印機(jī)也是利用了電磁學(xué)的工作原理。在噴墨打印機(jī)內(nèi)有一個(gè)極其微小的小型噴嘴,它能夠以特定的頻率向外噴射墨滴,這些墨滴的質(zhì)量較輕,能夠在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將這些墨滴噴射方向置于兩個(gè)帶電的金屬板之間,接通電流時(shí),噴嘴開(kāi)場(chǎng)工作,根據(jù)與要打印的字符成比例的方式獲取電荷,電荷在磁場(chǎng)的作用下沿著約定的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),最終在紙上打印出我們想要的字樣。另外,金屬探測(cè)器也用到了電磁原理,它被用于我們的生活中,能夠有效幫助我們找尋丟失的金屬物品;全球定位系統(tǒng)以及電腦光盤等的工作原理都與電磁學(xué)有關(guān);信譽(yù)卡、取款卡等卡片都不能離開(kāi)電磁的應(yīng)用。4、總結(jié)電與磁都與我們的生活有著密切的聯(lián)絡(luò),電磁現(xiàn)象更是與我們的生活息息相關(guān)。本文就電磁學(xué)在生活中的應(yīng)用展開(kāi)了具體的討論,介紹了生活中常見(jiàn)的電磁現(xiàn)象以及它的作用,具體地對(duì)電學(xué)、磁學(xué)以及電磁學(xué)的概念、原理進(jìn)行了闡述,結(jié)合本文的主題闡述了磁懸浮列車是怎樣應(yīng)用電磁學(xué)的原理進(jìn)行工作的,列舉了電磁學(xué)在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用的實(shí)例,照應(yīng)了主題。電磁學(xué)在我們的生活中應(yīng)用廣泛,與我們的生活有著密切的聯(lián)絡(luò)。以下為參考文獻(xiàn)：[1]李亞芳.電磁兼容與你的生活息息相關(guān)[J].中國(guó)計(jì)量,2001(0