当前位置:文档之家› 电磁感应在生活中应用

电磁感应在生活中应用

电磁感应在生活中应用
电磁感应在生活中应用

电磁感应在实际生活中的应用例析

日常生活中有很多东西中都蕴含着物理知识,笔者就电磁感应在实际生活中的应用择其三例加以分析,以期能够使同学们更好的理解这部分内容.

1.延时继电器

【例】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A 和B 。线圈A 跟电源连接,线圈B 的两端接在一起,构成一个闭合电路。在拉开开关S 的时候,弹簧k 并不能立即将衔铁D 拉起,从而使触头C (连接工作电路)立即离开,过一段时间后触头C

例析:当拉开开关S 时使线圈A 中电流变小并消失时,

铁芯中的磁通量发生了变化(减小),从而在线圈B 根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小,

这样,就使铁芯中磁场减弱得慢些,因此弹簧K 不能立即将衔铁拉起。

2.漏电保安器

【例】如图所示是家庭用的“漏电保安器“的关键部分的原理图,其中P 是一个变压器铁芯,入户的两根电线”(火线和零线)采用双线绕法,绕在铁芯的一侧作为原线圈,然后再接入户内的用电器。Q 是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出,它是串联在本图左边的火线和零线上,开关断开时,用户的供电被切断),Q 接在铁芯另一侧副线圈的两端a

、b 之间,当a 、b 间没有电压时,Q 使得脱扣开关闭合,当a 、b 间有电压时,脱扣开关即断开,使用户断电。

(1)用户正常用电时,a 、b 之间有没有电压?

(2)如果某人站在地面上,手误触火线而触电,

脱扣开关是否会断开?为什么? 例析:(1) 用户正常用电时,a 、b 之间没有电压,因为双线绕成的初级线圈两根导线中

图1 图2

的电流总是大小相等而方向相反的,穿过铁芯的磁通量总为0,副线圈中不会有感应电动势产生。

(2)人站在地面上手误触火线,电流通过火线和人体而流向大地,不通过零线,这样变压器的铁芯中就会有磁通量的变化,从而次级产生感应电动势,脱扣开关就会断开。

3.侧音消除器

在有线电话网中,电话机是通过两条导线和电信局的交换机传送和接收电信号。如果不采取措施,发话者的音频信号必会传到自己的受话器中,使自己听到自己的讲话声音,这就是“侧音”。较大的侧音会影响接听对方的讲话,故必须减小或消除。

【例】如图所示是一电话机的消除“侧音”电路与交换机的连接示意图。图中的两个变压器是完全相同的,a 、b 、c 、d 、e 、f 六个线圈的匝数相同。打电话时,对着话筒发话,把放大后的音频电压加到变压器的线圈a ,从线圈c 和b 输出大小相等但随声频变化的电压,c 两端的电压产生的电流I L 通过线圈e 和两导线L 、电信局的交换机构成回路,再通过交换机传到对方电话机,对方就听到发话者的声音。同时由于线圈e 中有电流通过,在线圈f 中也会有电压输出,放大后在自己的电话机的受话器上发出自己的讲话声,这就是上面讲的“侧音”。为了消除这个侧音,可以把线圈b 的电压加在线圈d 上,并通过R 调节d 中的电流I d 。那么为达到消除侧音的目的:

(1) 1应与( )相接;4应与( )相接,并使I d ( )I L (填“小于”、“大于”、或“等于”)。

(2) 对方讲话时,音频电压通过交换机和两条导线L 加到本机,那么通过R 的电流为多少?

例析:发话时,假定某一时刻通过线圈a 的电流是从上端流入,而且增大,则在线圈c 和b 上感应的电压都是上正下负,e

中形成的电流在变压器铁芯中产生的磁场的磁感线是逆时

图3

针方向的;1和3,2和4相接时,b的感应电压在d中形成的电流在铁芯中产生的磁感线是顺时针的,由于e和d的匝数相同,只要调节R使e、d中的电流强度相等,则e和d产生的磁场就完全抵消,通过线圈f的磁通量始终为零,f中没有感应电动势,受话器中没有发话者的声音,从而消除侧音。

对方发话时,从交换机传来的音频电压加到电话机上,假设某一时刻在线圈e和c中形成的电流是从c的下端流入且增大,则b线圈的1端为负,d线圈的3端为负,感应电压值相同,在bdR回路中没有电流,d中不会产生磁场抵消e的磁场,f中有e产生的磁场的磁感线通过,磁通量会发生变化,产生感应电动势,放大后在受话器中发出对方的声音。

上述三例均源于实际生活,是理论在生活中的具体应用.同学们在学习过程中,也要有意识的将自己所学的知识和生活实际相联系,以便更好的理解掌握知识,运用自己所学的知识进行小制作,小发明,以期能更好的服务生活.

电磁感应定律的应用教案

电磁感应定律应用 【学习目标】 1.了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。 2.了解感生电动势和动生电动势产生的原因。 3.能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。 【要点梳理】 知识点一、感生电动势和动生电动势 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同,一般分为两种:一种是磁场不变,导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势,这种电动势称作动生电动势,另外一种是导体不动,由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。 1.感应电场 19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出,变化的磁场会在周围空间激发一种电场,我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫静电场,静电场的电场线是由正电荷发出,到负电荷终止,电场线不闭合,而感应电场是一种涡旋电场,电场线是封闭的,如图所示,如果空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动,而产生感应电流,或者说导体中产生感应电动势。 要点诠释:感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因,感应电场的方向也可以由楞次定律来判断。感应电流的方向与感应电场的方向相同。 2.感生电动势 (1)产生:磁场变化时会在空间激发电场,闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动,产生感应电流,即产生了感应电动势。 (2)定义:由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。 (3)感生电场方向判断:右手螺旋定则。 3、感生电动势的产生 由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势,感生电动势在电路中的作用就是充当电源,其电路是内电路,当它和外电路连接后就会对外电路供电。 变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场,导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流,或者说产生感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力,对电荷产生作用。例如磁场变化时产生的感应电动势为cos B E nS t ?θ?= . 知识点二、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势,该电动势产生的机理是什么呢?导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关?他是如何将其他形式的能转化为电能的? 1、动生电动势

谈谈电磁波生活中常见的应用(一)

谈谈电磁波生活中常见的应用(一) 晴日仰望,是一望无际的天空。不过,人们用“空”来描述“天”,实在是一种误会,因为天并不空。在我们生存的空间,无处不隐匿着形形色色的电磁波:激雷闪电的云层在发射电磁波;无数的地外星体也辐射着电磁波;世界各地的广播电台和通信、导航设备发出的信号在乘着电磁波飞驰;更不用说还有人们有意和无意制造出来的各种干扰电磁波……这些电磁波熙熙攘攘充满空间,实在是热闹非凡。如果说人们是生活在电磁波的海洋之中,那是毫不夸张的。在既往的几千年中,人们一直都没能“看见”电磁波。麦克斯韦写了电磁波历史的第一页。 (1)无线电时代的产生。 19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在分析和总结前人对电磁现象研究成果的基础土,建立了经典电磁理论。麦克斯韦预言:不均匀变化着的电场将产生变化的磁场,不均匀变化的磁场产生变化的电场,这种变化的电场和变化的磁场总是交替产生,由近及远地传播,从而形成电磁波。任何电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速。1887年,德国物理学家赫兹,用实验方法首次获得电磁波,证实了麦克斯韦的这一预言。人类从此进入了无线电时代。 (2)无线电通信发展简史。

1895年,马可尼发明了用电磁波远距离传送信号的方法:1899年,美国柯林斯达造出了第一个无线电话系统;1906年,费森登在美国建立了第一个无线电话发射台;1919年,英国建立第一座播送语言和音乐节目的无线电台z1921年,人类首先实现短波跨洋传播;1925年,英国贝尔德发明第一台实用电视机;1930年,实现了微波通信……现在,人类可以将文字、声音、数据、图像等信息,通过电磁波传向四面八方。 (3)手机是如何实现通信的。 手机既是个电磁波的接收器,同时也是个电磁波发射器。可见,手机实际上是一部可移动的无线电通信设备。移动的手机与不移动的基地台之间构成了一个可移动的无线通信系统。其工作过程(图14-28)大体是:移动的发话人对手机讲话,手机把声波经变换器转变为电信号,经天线发射出去,载有语言信息的电磁波被基地台接收,经变换器转变为电信号发射给另一移动手机,接收方手机接收电磁波信号,经转换器和发声器转变为声音,为收话人所听到。 (4)在何种场合不宜使用手机? ①坐飞机时:因为手机的高频信号会干扰飞机的控制系统,可能引发飞行事故。所以乘客上机后,乘务员会一再关照大家:"请把您的手机关掉!"。 ②在汽车加油站时:因为加油站的计数器是由电子控

电磁感应及其应用

一、选择题 (11·河池)9.科学家的发明与创造推动了人类文明的进程。在下列科学家中,首先发现电磁感应现象的是A.法拉第 B.焦耳 C.奥斯特 D.安培 答案:A (11·苏州)10.如图所示,导体AB水平置于蹄形磁铁的磁场中,闭合开关后,导体AB在下列运动情况中,能使图中小量程电流表指针发生偏转的是 A.静止不动 B.水平向右运动 C.竖直向上运动 D.竖直向下运动 答案:B (11·宿迁)11.如图所示装置可探究感应电流产生的条件,下面操作中能产生感应电流的是 A.保持磁铁静止,将导体棒ab上下移动 B.保持导体棒ab静止,将磁铁左右移动 C.保持导体棒ab静止,将磁铁上下移动 D.保持导体棒ab静止,将磁铁沿导体棒ab方向前后移动答案:B

(11·连云港)5.关于发电机的工作原理,下列说法正确的是 A.电流的热效应 B.电流周围存在磁场 C.电磁感应现象 D.磁场对通电导体的作用 答案:C (11·南京)7.如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是 答案:A (11·肇庆)9.如右图所示,以下四种措施不能 ..使电流表指针偏转的是 A.将条形磁铁向下插入线圈 B.将条形磁铁从线圈中抽出 C.让条形磁铁静止在线圈中 D.条形磁铁静止而将线圈向上移动 答案:C (11·无锡)11.如图所示为“探究感应电流产生条件”

的实验装置.回顾探究过程,以下说法正确的是 A.让导线ab在磁场中静止,蹄形磁体的磁性越强,灵敏电流计指针偏转角度越大 B.用匝数较多的线圈代替单根导线ab,且使线圈在磁场中静止,这时炙敏电流计指针偏转角度增大 C.蹄形磁体固定不动.当导线ab沿水平方向左右运动时,灵敏电流计指针会发生偏转 D.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿竖直方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转 答案:C (11·兰州)13.关于电磁感应现象,下列说法正确的是 A.电磁感应现象中机械能转化为电能 B.感应电流的方向只跟导体运动方向有关 C.感应电流的方向只跟磁场方向有关 D.导体在磁场中运动,能够产生感应电流 答案:A (11·泉州)4.在如图所示的实验装置图中能够说明电磁感应现象的是

电磁感应现象及电磁在生活中的应用

电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要:电磁感应,也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程,其运用到现实生活中的技术(例如:电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等)。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文: 电磁感应的定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现:1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接电流表,他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现,铁环并不是必须的。拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系,而且为电与磁之间的转化奠定了基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε为产生的感应电动势,单位为V。 磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S。(1)定义:在匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式:Φ=BS 当平面与磁场方向不垂直时: Φ=BS⊥=BScosθ(θ为两个平面的二面角) (3)物理意义

法拉第电磁感应定律的应用

法拉第电磁感应定律 2.确定目标 本节课讲解应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势问题,会区别感应电动势平均值和瞬时值。 二 精讲精练 (一)回归教材、注重基础 例 (见教材练习题P21 T2)如图甲所示,匝数为100匝,电阻为5Ω的线圈(为表示线 圈的绕向图中只画了2匝)两端A 、B 与一个电压表相连,线圈内有指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)求电压表的读数?确定电压表的正极应接在A 还是接在B ? (2)若在电压表两端并联一个阻值为20Ω的电阻R .求通过电阻R 的电流大小和 方向? ,面 时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过,则该段时间线圈两12)t B --

变式3.如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,大小为 B,用电阻率为ρ、横 截面积为S的导线做成的边长为L的正方形线框abcd水平放置,OO′为过ad、bc 两边中点的直线,线框全部都位于磁场中.现把线框右半部分固定不动,而把线框 左半部分以OO′为轴向上转动60°,如图中虚线所示。若转动后磁感应强度随时 间按kt 变化(k为常量),求: B B+ = (1)在0到t 0时间内通过导线横截面的电荷量? (2)t0时刻ab边受到的安培力? (三)真题检测,品味高考 1.(2014·新课标全国Ⅰ)如图 (a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上.在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )

2. (2012·福建)如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀 强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为r 的圆环形光滑细玻璃管,环心0在区域中心。一质量为m 、带电量为q (q>0)的小球,在管内沿逆时针方向(从上向下看)做圆周运动。已知磁感应强度大小B 随时间t 的变化关系如图乙所示(T0为已知量)。设小球在运动过程中电量保持不变,对原磁场的影响可忽略。当t=0T 到t=05.1T 这段时间内的磁感应强度增大过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等.求:这段时间内,细管内涡旋电场的场强大小E 。 (四)拓展深挖、把握先机 拓展:如图甲所示,匝数为n 匝,电阻为r,半径为a 的线圈两端A 、B 与电容为C 的电容器 和电阻R 相连,线圈中的磁感应强度按图乙所示规律变化(取垂直纸面向内方向为正方向)。求: (1)流过电阻的电流大小为多少? (2)电容器的电量为多少? 三 总结归纳 1. 应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。 2. 会判断导体两端电势的高低。

电磁感应动量定理应用

电磁感应与动量的综合 1.安培力的冲量与电量之间的关系: 设想在某一回路中,一部分导体仅在安培力作用下运动时,安培力为变力,但其冲量可用它对时间的平均值进行计算,即t F I ?=安 冲 而F =B I L (I 为电流对时间的平均值) 故有:安培力的冲量t L I B I ??=冲 而电量q =I Δt ,故有BLq I =冲 因只在安培力作用下运动 BLq =mv 2-mv 1 BL P q ?= 2.感应电量与磁通量的化量的关系:R n t R t n t R E t I q ?Φ=????Φ=??=??= 若磁感应强度是匀强磁场,R BLx R S B R q =?=?Φ= 以电量作为桥梁,把安培力的冲量、动量变化量与回路磁通量的变化量、导体棒的位移联系起来。 例1.如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分 布在宽度为L 的区域内,现有一个边长为a (a

电磁感应现象的应用

重点难点突破 一、电磁感应现象中的力学问题 1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本步骤是: (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解. 2.对电磁感应现象中的力学问题,要抓好受力情况和运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定运动状态,要抓住a=0时,速度v达最大值的特点. 二、电磁感应中的能量转化问题 导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式的能量便转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本步骤是: 1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向. 2.画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式. 3.分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程. 三、电能求解的思路主要有三种 1.利用安培力的功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功; 2.利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则机械能的减少量等于产生的电能; 3.利用电路特征求解:根据电路结构直接计算电路中所产生的电能. 四、线圈穿越磁场的四种基本形式 1.恒速度穿越; 2.恒力作用穿越; 3.无外力作用穿越; 4.特殊磁场穿越. 典例精析 1.恒速度穿越 【例1】如图所示,在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B,方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m,边长为L(L>h),电阻为R,线框平面与竖直平面平行,静止于位置“Ⅰ”时,cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框,线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动,穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持在竖直平面内,且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时,线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计,g=10 m/s2.求: (1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H; (2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中,恒力F做的功为多少?线框产生的热量为多少? 【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动,设速度为v1,有: E=BLv1,I=ER,F安=BIL 根据线框在磁场中的受力,有F=mg+F安

1003法拉第电磁感应定律应用

1003法拉第电磁感应定律应用1 一、电磁感应电路问题的理解和分类 1.对电源的理解:电源是将其他形式的能转化为电能的装置.在电磁感应现象里,通过导体切割磁感线和线圈磁通量的变化而将其他形式的能转化为电能. 2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成. 3.问题分类: (1)确定等效电源的正负极,感应电流的方向,电势高低,电容器极板带电性质等问题. (2)根据闭合电路求解电路中的总电阻,路端电压,电功率的问题. (3)根据电磁感应的平均感应电动势求解电路中通过的电荷量: 【针对训练】 1.(2009·广东汕头六都中学质检)如图所示,在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中,有一等边三角形ABC的固定裸导体框架,框架平面与磁感线方向垂直,裸导体DE能沿着导体框架滑动,且滑动时一直能与框架保持良好的接触.已知三角形的边长为0.2 m,且三角形框架和导体DE的材料、横截面积相同,它们单位长度的电阻均为每米10 Ω,当导体DE以v=4.2 m/s的速度(速度方向与DE垂直)下滑至AB、AC的中点M、N时,求: (1)M、N两点间感应电动势的大小; (2)流过导体框底边BC的电流多大?方向如何? 二、求解电磁感应与力学综合题的思路 思路有两种:一种是力的观点,另一种是能量的观点. 1.力的观点 力的观点是指应用牛顿第二定律和运动学公式解决问题的方法.即先对研究对象进行受力分析,根据受力变化应用牛顿第二定律判断加速度变化情况,最后找出求解问题的方法.2.能量观点 动能定理、能量转化守恒定律在电磁感应中同样适用. 三、电磁感应综合题中的两部分研究对象 电磁感应中的综合题有两种基本类型.一是电磁感应与电路、电场的综合;二是电磁感应与磁场、导体的受力和运动的综合;或是这两种基本类型的复合题,题中电磁现象、力现象相互联系、相互影响和制约. 这类题综合程度高,涉及的知识面广,解题时可将问题分解为两部分:电学部分和力学部分. 1.电学部分思路:将产生感应电动势的那部分电路等效为电源.如果在一个电路中切割磁感线的是几部分但又互相联系,可等效成电源的串、并联.分析内外电路结构,应用闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律理顺电学量之间的关系.

电磁波的基本应用

电磁波的基本应用及未来发展方向 【论文关键词】:物理学科电磁波应用 【论文摘要】:自1864年电磁波正式被理论预言以来,不同形式的电磁波陆陆续续被发现,它们本质相同,只是波长和频率相差较大,因此性质有所不同,在生活中的应用也各不相同,本文主要结合现实,讨论电磁波在现实生活中的应用及未来应用的发展方向。 一、电磁波的分类概况---------------------------- - 1 - 二、各类电磁波的主要应用 ------------------------ - 2 - 1.无线电波----------------------------------- - 2 - ⑴长波、中波------------------------------- - 2 - ⑵短波 ------------------------------------ - 3 - 2.红外线------------------------------------- - 3 - 3.可见光------------------------------------- - 4 - 4.紫外线------------------------------------- - 4 - 5.X射线-------------------------------------- - 5 - 6.γ射线------------------------------------- - 6 - 三、未来展望------------------------------------ - 7 - 一、电磁波的分类概况 电磁波是以波动形式传播的电磁场,是一种横波,真空中以光速传播。频率由低到高主要分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。当然这只是大体划分,如果把电磁波比喻为钢琴,

电磁感应的应用论文

电磁感应现象在生活中的应用 摘要:自法拉利历经十年发现电磁感应现象后,电磁感应便开始运用于生活中。电话筒、录音机、汽车车速表、熔炼金属等,无一不与生活息息相关,极大的方便了我们的生活,推动了社会的进步,和发展。同时,它的利用也是理论向实践的不断进步的过程,理论唯有利用于实践才更能发挥它的作用。 动圈式话筒 在剧场里,为了使观众能听清演员的声音,常常需要把声音放大,放大声音的装置主要包括话筒,扩音器和扬声器三部分。话筒是把声音转变为电信号的装置。动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的,当声波使金属膜片振动时,连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起振动,音圈在永久磁铁的磁场里振动,其中就产生感应电流(电信号),感应电流的大小和方向都变化,变化的振幅和频率由声波决定,这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音。 磁带录音机 磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成,是录音机的录、放原理示意图。录音时,声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流——音频电流,音频电流经放大电路放大后,进入录音磁头的线圈中,在磁头的缝隙处产生随

音频电流变化的磁场。磁带紧贴着磁头缝隙移动,磁带上的磁粉层被磁化,在磁带上就记录下声音的磁信号。放音是录音的逆过程,放音时,磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过,磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流,感应电流的变化跟记录下的磁信号相同,所以线圈中产生的是音频电流,这个电流经放大电路放大后,送到扬声器,扬声器把音频电流还原成声音。在录音机里,录、放两种功能是合用一个磁头完成的,录音时磁头与话筒相连;放音时磁头与扬声器相连。 ③汽车车速表 汽车驾驶室内的车速表是指示汽车行驶速度的仪表。它是利用电磁感应原理,使表盘上指针的摆角与汽车的行驶速度成正比。车速表主要由驱动轴、磁铁、速度盘,弹簧游丝、指针轴、指针组成。其中永久磁铁与驱动轴相连。在表壳上装有刻度为公里/小时的表盘。 永久磁铁一部分磁感线将通过速度盘,磁感线在速度盘上的分布是不均匀的,越接近磁极的地方磁感线数目越多。当驱动轴带动永久磁铁转动时,则通过速度盘上各部分的磁感线将依次变化,顺着磁铁转动的前方,磁感线的数目逐渐增加,而后方则逐渐减少。由法拉第电磁感应原理知道,通过导体的磁感线数目发生变化时,在导体内部会产生感应电流。又由楞次定律知道,感应电流也要产生磁场,其磁感线的方向是阻碍(非阻止)原来磁场的变化。用楞次定律判断出,顺着磁铁转动的前方,感应电流产生的磁感线与磁铁产生的磁感线方向相反,因此它们之间互相排斥;反之后方感应电流产生的磁感线方

对电磁感应定律的理解和应用

第18卷 第12期 武汉科技学院学报 Vol.18 No.12 2005年12月 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING Dec. 2005 对电磁感应定律的理解和应用 袁作彬 (湖北民族学院 物理系,湖北 恩施 445000) 摘要:电磁感应定律是电磁学中的一条重要定律,它的两种表述形式,分别反映了电磁感应的宏观表现和微 观机制。对电磁感应定律的理解和运用是电磁学教学的一个重要内容。分析了现行教材中用法拉第电磁感应 定律判定感应电动势方向方法的弊端,提出了一种简便方法,并给出了验证的实例。 关键词:法拉第电磁感应定律;感应电动势;右手定则 中图分类号:O441.3 文献标识码:B 文章编号:1009-5160(2005)-0147-02 电磁感应定律是电磁学教学中的重要内容,结合教学实践,谈谈对于电磁感应定律两种表述及利用法拉第电磁感应定律判断感应电动势的简便方法。 1 电磁感应定律的两种表述 电磁感应定律是电磁学的重要规律,它有两种表述形式。电磁感应定律的第一种表述为: t d d φε?= (1) 式(1) 是电磁感应的宏观表现,它表明当通过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,回路中就产生感应电动势(不论引起磁通量变化的原因是什么)。同时,无论回路的绕行方向怎样选择,ε总与t d d φ的符号相反。 进一步分析引起磁通量变化的原因,有电磁感应定律的第二种表述:[1~3] →→ →→→?????×=∫∫∫S d t B l d B L S )(νε (2) 式(2)中的第一项就是由于导体运动而产生的动生电动势()d L B d l εν→→→ =×?∫,第二项则是由于磁场变化而产生的感生电动势S d t g ∫∫??=ε,式(2)反映出电磁感应的微观机制。由此可以看出,动生电动势和感生电动势的物理过程是有区别的。关于这两种表述表述是否等价的问题,有许多文献讨论,至今仍无定论。[4~6] 2 电磁感应定律的应用 式(2)所示的第二种表述是从微观机理出发揭示电磁感应现象,它不仅揭示了电磁感应现象的微观本质,而且也便于应用。利用式(2),既可以方便地计算由非闭合导体在磁场中做切割磁力线运动而产生的动生电动势,也便于计算静止的闭合导体由于磁场变化而产生的感生电动势,当然也可以计算闭合导体在变化的磁场中运动时产生的感应电动势。 对于第一种表述,现行教材中是这样处理的:在讨论ε的正负之前,将回路的绕向与以回路为边界的曲面法向矢量n r 统一在右手螺旋定则下。在图1所示的四种情形中,一律规定回路的绕向如图中虚线所示,按右手定则,以它为边界的曲面法 收稿日期:2005-08-23 作者简介:袁作彬(1966-),讲师,硕士,研究方向:理论物理.

电磁感应现象及其应用生活实践中

西北农林科技大学 电磁感应现象及其应用 学院:风景园林艺术学院 班级:园林134 姓名:崔苗苗 学号:2913911465 134

电磁感应现象及其在生活中的应用 西北农林科技大学风景园林艺术学院 姓名崔苗苗班级园林134班学号 2013011465 摘要自法拉第历经十年发现电磁感应现象后,电磁感便开始应用生活中。话筒, 电磁炉,电视机,手机等生活用品,无不与人类生活息息相关,极大地方便了我们的生活,推动了社会历史的进步和发展。同时,它的应用也是理论向实践不断探索和改进的过程,理论唯有应用于实践,才更能发挥它的价值。 关键词电磁感应现象生活应用 电磁感应现象的发现不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在生活中具有重大的意义。它的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在电工技术,电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用,人类社会从此迈入电气化时代,对推动生产力和科学技术发展发挥了重要作用。物理发现的重要性由此可见。本文主要介绍了电磁感应现象及其在人类生活中的相关应用。 一.电磁感应现象定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 二.电磁感应发现历程 电磁学是物理学的一个重要分支,初中时代的奥斯特实验为我们打开电磁学的大门,此后高中三年这一部分内容也一直是学习的重中之重。继1820奥斯特实验之后,电与磁就不再是互不联系的两种物质,电流磁效应的发现引起许多物理学家的思考。当时,很多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,而迈克尔·法拉第即为其中一位。他在1821年发现了通电导线绕磁铁转动的现象,然后经历10年坚持不懈的努力,最终于1831年取得突破性进展。 法拉第将两个线圈绕在一个铁环上,其中一个线圈接直流电源,另一个线圈接电流表。他发现,当接直流电源的线圈电路接通或断开的瞬间,接电流表的线圈中会产生瞬时电流。而在这个过程中,铁环并不是必须的。无论是否拿走铁环,再做这个实验的时候,上述现象仍然发生,只是线圈中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象,法拉第又继续做了许多的实验。终于,在1831年11月24日,他在向皇家学会提交的一个报告中,将这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、

电磁场与电磁波在生活中的应用

电磁场与电磁波在生活中的应用

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

电磁场与电磁波在生活中的应用 黄瑞 2013050201021 【摘要】:磁是人类生存的要素之一。地球本身就是一个磁场,由于地球自身运动导致的两极缩短、赤道拉长、冰川融化、海平面上升等原因,地球的磁场强度正逐渐衰减。外加高楼林立、高压电网增多,人为地对地球磁力线造成干扰和破坏。所以,现在地球的磁场强度只有500年前的50%了,许多人出现种种缺磁症状。科学家研究证实,远离地球的宇航员在太空中所患的“太空综合症’就是因缺磁而造成的。由此可见磁对于生命的重要性。磁场疗法,又称“磁疗法”“磁穴疗法”是让磁场作用于人体一定部位或穴位,使磁力线透入人体组织深处,以治疗疾病的一种方法。磁疗的作用机制是加速细胞的复活更新,增强血细胞的生命力,净化血液,改善微循环,纠正内分泌的失调和紊乱,调节肌体生理功能的阴阳平衡。 【关键词】:磁疗磁疗保健生物电磁学电磁对抗电磁环境运用发展 引言:生物电磁学是研究非电离辐射电磁波(场)与生物系统不同层次相互作用规律及其应用的边缘学科,主要涉及电磁场与微波技术和生物学。其意义在开发电磁能在医学、生物学方面的应用以及对电磁环境进行评价和防护。电磁对抗主要是运用在军事方面,利用电磁波的特性制造出一系列的战争武器或战略武器。主要涉及各种频段的电磁波的运用。 【正文】:

一、电磁学在医疗上的应用 生物电磁学在医疗上的应用,简称磁疗。是20世纪九十年代才广泛兴起的一种自然疗法,用磁能作用于人体,通过磁的一系列生物与生物电磁学效应达到调整人体生理活动、实现身体保健和治疗疾病的目的。确切地说,磁疗是一种物理能量疗法。由于磁疗安全、方便、简捷、省时、无毒副作用、疗效肯定受到人们的认可和喜爱,被世界卫生组织推荐为最有前途的绿色疗法。从严格意义上说,磁疗还未真正地走进现代生命科学的殿堂,尚处于研究、探索、试用阶段,属于生命科学中一门崭新的边缘学科。本文所述的磁生物与生物电磁生理学效应是对近十年来人们使用磁性保健产品临床效果的总结和理性思考,也是第一次提出“磁生物与生物电磁生理学效应”这一概念,有关人体这一弱电磁生物体与磁场相互作用的具体细节及其量化表述有待进一步实验结果的充实。 在科学上,称超过人体承受或仪器设备容许的电磁辐射为电磁污染。电磁辐射分二大类,一类是天然电磁辐射,如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴等,除对电气设备、飞机、建筑物等可能造成直接破坏外,还会在广大地区产生严重电磁干扰。另一类是人工电磁辐射,主要是微波设备产生的辐射,微波辐射能使人体组织温度升高,严重时造成植物神经功能紊乱。但是对电磁辐射,要正确认识,而且要科学防护。事实上,电磁波也如同大气和水资源一样,只有当人们规划、使用不当时才会造成危害。一定量的辐射对人体是有益的,医疗上的烤电、理疗等方法都是利用适量电磁波来治病健身生物电磁

电磁感应科技在日常生活中的应用

电磁感应科技在日常生活中的应用 动圈式话筒的原理: 在剧场里,为了使观众能听清演员的声音,常常需要把声音放大,放大声 音的装置主要包括话筒,扩音器和扬声器三部分。话筒是把声音转变为电信号 的装置。动圈式话筒构造原理图,它是利用电磁感应现象制成的,当声波使金 属膜片振动时,连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起振动,音圈在永久磁 铁的磁场里振动,其中就产生感应电流(电信号),感应电流的大小和方向都变化,变化的振幅和频率由声波决定,这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音。 磁带录音机的原理: 磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁头、放大电路、扬声器、传动 机构等部分组成,是录音机的录、放原理示意图。录音时,声音使话筒中产生 随声音而变化的感应电流--音频电流,音频电流经放大电路放大后,进入录音 磁头的线圈中,在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场。磁带紧贴着磁头 缝隙移动,磁带上的磁粉层被磁化,在磁带上就记录下声音的磁信号。放音是 录音的逆过程,放音时,磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过,磁带上变化的磁场 使放音磁头线圈中产生感应电流,感应电流的变化跟记录下的磁信号相同,所 以线圈中产生的是音频电流,这个电流经放大电路放大后,送到扬声器,扬声 器把音频电流还原成声音。在录音机里,录、放两种功能是合用一个磁头完成的,录音时磁头与话筒相连;放音时磁头与扬声器相连。 汽车车速表: 汽车驾驶室内的车速表是指示汽车行驶速度的仪表。它是利用电磁感应原理,使表盘上指针的摆角与汽车的行驶速度成正比。车速表主要由驱动轴、磁铁、速度盘,弹簧游丝、指针轴、指针组成。其中永久磁铁与驱动轴相连。在 表壳上装有刻度为公里/小时的表盘,永久磁铁的磁感线方向图。其中一部分磁感线将通过速度盘,磁感线在速度盘上的分布是不均匀的,越接近磁极的地方

九年级物理下册第十章电磁波与信息技术2电磁波的应用教案(新版)教科版

九年级物理下册第十章电磁波与信息技术2电磁波的应用教案 (新版)教科版 ┃教学过程设计┃

学生回答:第一,电磁波携带信息,即电磁波会把辐射电磁 波的物质固有的信息带出来;第二,电磁波可以帮助人们获 得信息,充当测量或检测工具;第三,电磁波能承载信息并 传播信息,充当信息传播的媒介。 教师利用多媒体播放大量关于电磁波信息方面的应用实例, 让学生分类。 结合教材如图10-2-4所示的无线电广播的工作过程,讲解 “调制”和“解调”,可以类比信鸽传信过程理解。 补充电视信号的发射和接收过程如图10-2-1所示。 学生活动:讨论电磁波的信息特性还有哪些应用? 2.电磁波能量特性的应用 学生讨论活动:学生阅读并讨论教材,回答下列几个问题。 (1)我们使用的哪些能源来自于太阳能? (2)太阳能有哪些优点和缺点? (3)你所了解的都有哪些种类的发电,其中哪些是直接或间接 利用了太阳能? 对于激光、X射线和γ射线等高频电磁波在能量方面的应用, 在学生讨论学习的基础上老师利用多媒体课件播放有关激光 利用的视频实例或图片。 三、反思总结 1.请学生反思自己本节课的学习情况,谈谈收获和体会。 2.老师小结。 ┃教学小结┃ 【板书设计】 1.电磁波在信息方面的应用 第一,电磁波携带信息。 第二,电磁波可以帮助人们获得信息。 第三,电磁波能承载信息并传播信息,充当信息传播的媒介。 2.电磁波能量特性的应用 太阳能、激光、X射线和γ射线等高频电磁波的利用。 【教学反思】 本节课主要是介绍电磁波的应用,能够让学生理解利用电磁波主要是利用电磁波具有的信息特征和能量特性。教学过程中可以尽可能多地收集一些电磁波应用实例图片或视频材料利用多媒体展示给学生。对于教学的难点“调制”和“解调”不要要求太深,只是能够让学生知道可以把声音、图像或文字信息加入到电磁波中传播,然后解释并“解调”出来放大播出就可以。教学过程还可以通过让学生多讨论、多活动的方式,以发挥其主体地位。

电磁场与电磁波在实际中的应用

电磁场与电磁波在实际中的应用 班级:电子0801 姓名:郑文韬 学号:20082653

一、《电磁场与电磁波》课程综述: 《电磁场与电磁波》课程要求电子类各专业主要课程的核心内容都是电磁现象在特定范围、条件下的体现,分析电磁现象的定性过程和定量方法是电类各专业学生掌握专业知识和技能的基础之一,因而电磁场与电磁波课程所涉及的内容,是合格的电子类专业本科学生所应具备的知识结构的必要组成部分。不仅如此,电磁场理论又是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础。学好电磁场理论将增强学生的适应能力和创造能力。因此本课程的作用不仅是为进一步学习准备必要的基础,更为深远的是关系到所培养学生的基本素质,因此“电磁场与电磁波”课程在教学计划中应占有重要地位,它是电子类专业本科学生的一门技术基础课。通过学习本课程,应具备以下能力: (1)在大学物理电磁学的基础上,进一步掌握宏观电磁场的基本规律,并结合各专业实际介绍其技术应用的基本知识; (2)通过教学,培养学生用场的观点对电器工程中的电磁现象和电磁过程进行定性分析和判断的能力,了解进行定量分析的基本途径,为进一步学习和应用各种较复杂的电磁场计算方法打下基础; (3)通过电磁场理论的逻辑推理,培养学生正确思维和严谨的科学态度。二、电磁场与电磁波在生活生产中的应用 (1)光电开关 光是一种电磁射线,其特性如同无线电波和X射线,传递速度约为300000千米/秒,因此它可以在发射的一瞬间被其接收。红外线开关光电开关是利用人眼不可见(波长为780nm-1mm)的近红外线和红外线的来检测、判别物体。通过光电装置瞬间发射的微弱光束能被安全可靠的准确的发射和接收。光电开关的重要功能是能够处理光的强度变化:利用光学元件,在传播媒介中间使光束发生变化;利用光束来反射物体;使光束发射经过长距离后瞬间返回。光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于发光二极管(LED)和激光二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择,朝着目标不间接地运行。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面的是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 光电开关可分为对射型、漫反射型、镜面反射型。 对射型光电开关:由发射器和接收器组成,结构上是两者相互分离的,在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化,典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米。特征:辨别不透明的反光物体;有效距离大,因为光束跨越感应距离的时间仅一次;不易受干扰,可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中;装置的消耗高,两个单元都必须敷设电缆。 漫反射型光电开关:是当开关发射光束时,目标产生漫反射,发射器和接收器构成单个的标准部件,当有足够的组合光返回接收器时,开关状态发生变化,作用距离的典型值一直到3米。特征:有效作用距离是由目标的反射能力决定,由目标表面性质和和颜色决定;较小的装配开支,当开关由单个元件组成时,通常是可以达到粗定位;采用背景抑制功能调节测量距离;对目标上的灰尘敏感和对目标变化了的反射性能敏感。

电磁感应中动量定理和动量守恒定律的运用

高考物理电磁感应中动量定理和动量守恒定律的运用 (1)如图1所示,半径为r的两半圆形光滑金属导轨并列竖直放置,在轨道左侧上方MN间接有阻值为R0的电阻,整个轨道处在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两轨道间距为L,一电阻也为R0质量为m的金属棒ab从MN处由静止释放经时间t到达轨道最低点cd时的速度为v,不计摩擦。求:(1)棒从ab到cd过程中通过棒的电量。 (2)棒在cd处的加速度。 (2)如图2所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内,现有一个边长为a(a﹤L)的正方形闭合线圈以初速度v0垂直磁场边界滑过磁场后,速度为v(v﹤v0),那么线圈 A.完全进入磁场中时的速度大于(v0+v)/2 B.完全进入磁场中时的速度等于(v0+v)/2 C.完全进入磁场中时的速度小于(v0+v)/2 D.以上情况均有可能 (3)在水平光滑等距的金属导轨上有一定值电阻R,导轨宽d电阻不计,导体棒AB垂直于导轨放置,质量为m ,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现给导体棒一水平初速度v0,求AB 在导轨上滑行的距离. (4)如图3所示,在水平面上有两条导电导轨MN、PQ,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里,磁感应强度的大小为B,两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆开放在导轨上,且与导轨垂直。它们的电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,金属杆的摩擦不计。杆1以初速度v0滑向杆2,为使两杆不相碰,则杆2固定与不固定两种情况下,最初摆放两杆时的最少距离之比为: A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:1 5:如图所示,光滑导轨EF、GH等高平行放置,EG间宽度为FH间宽度的3倍,导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中,左侧呈弧形升高。ab、cd是质量均为m的金属棒,现让ab从离水平轨道h 高处由静止下滑,设导轨足够长。试求: (1)ab、cd棒的最终速度;(2)全过程中感应电流产生的焦耳热。

电磁场与电磁波在生活中的应用

电磁场与电磁波在现实生活中的应用 高功率射频武器技术: 在进攻性电子战装备体系中,电子硬摧毁武器已经成为越来越重要的组成部分。从根本上来说,电子硬摧毁武器可分为两大类,即反辐射武器和高功率射频武器。随着科学技术的不断进步,这两类武器迅速成长为能够彻底摧毁敌方电子设备和电子信息系统的最具威胁的电子战主战装备。其中,反辐射武器只能针对单一目标辐射源,而且还必须精确地知道并预先装定目标辐射源的技术参数(尤其是目标辐射源的位置坐标);传统的高功率微波武器虽然不需要了解目标电子设备或系统的详细技术参数及辐射源位置,却是完全依靠着大功率、高能来产生毁伤作用,而且主要的耦合途径是通过目标系统的孑L、缝、窗口、线缆等等透射到其内部的“后门耦合”途径。另外,由于这种高功率射频武器完全工作在开环的模式下,因此,能量的利用率很低,损毁目标电子设备或系统所需要的功率阈值非常高。若要使传统高功率射频武器达到更大的杀伤半径,必须要极大地增大其有效辐射功率或能量,而功率、能量的提高总是存在一定的物理极限,而且代价巨大。新型的高功率射频武器应该是一种灵巧型射频武器,它是利用微波能量能够对许多敏感器件和电子电路产生“分子热”或“电冲激”效应的基本原理.主要通过“前门耦合”途径进入目标系统内部,对系统中的关键而又敏感易损的电子电路达成永久性功能毁伤,从而使目标系统完全失效。 高功率射频武器的基本概念: 高功率射频武器,人们有时又称之为高功率微波武器,主要通过发射高密度的电磁波束来损坏或摧毁敌方设备或设施中的敏感和关键电子电路或其他器件而使其失效。高功率射频武器技术是定向能武器技术的一个主要且潜在应用前景广阔的分支领域。在以非线性、非接触和远距离/超视距精确打击为主要特征的现代战争中,高功率射频武器已经成为一种不容忽视的具有潜在抗衡能力的新型电子战武器。利用微波能量的作用机理,高功率射频武器有时还可用来针对作战人员,使其丧失作战能力。例如美国于2005年9月装备部队使用的首批“治安官”主动拒止系统(ADS)就是针对伊拉克反美武装人员的非致命高功率微波武器,其工作频率为95GHz,发射功率约100kW,有效作用距离为lkm左右,它所发出的微波能量可穿透到人体皮肤0.36mm深度处,不要1秒钟就可将皮肤中的水分子加热到54.44℃,从而使被照射者饱尝不可忍受的烧灼痛苦而丧失行为能力或者选择逃离。 高功率射频武器诞生伊始,就受到了广泛的关注,尤其是其潜在的应用领域。总的来说,高功率射频武器的应用领域主要包括防御性和进攻性两大类,比如综合防空系统用于对付巡航导弹和隐身飞机等高威胁目标,大型舰艇、飞机以及战斗机等现代化主战平台对攻击导弹的自防护,军事设施或重要基础设施等对远距离精确打击武器和智能弹药的自防护等防御性作战应用,以及压制或致毁敌综合防空和C3I系统,使敌低地球轨道卫星和高价值目标失效或降低性能,扰乱或损坏敌电力、电子、信息等关键基础设施等,甚至还可用非致命性高功率射频武器来驱散人群、压制暴动和对付恐怖分子。这里特别要指出的是:它不会象高能激光武器那样一次只能对付一个目标,而是具有同时对付多个目标的能力,这里的唯一条件就是这些目标都落在射频波束的覆盖区域内。如果高功率射频武器采用相控阵天线,具有电子波束调整功能,那么,它就能协调一致地对付从一个方向或一个扇区来袭的多个威胁目标。一般说来,高功率射频装置由初始功率源、脉冲功率发生器、功率调整电路、高功率射频源和天线五部分组成。对于地面固定站而言,初始功率源可采用电池、柴油发电机供电,也可直接接到电网取电,或者通过炸药爆炸提供足够大的能量。脉冲功率发生器通过长时间积聚并存储初始功率源的恒定小功率输出,而后根据指令要求以高功率电流脉冲形式在一个非常非常短的周期内(典型值为1 s)释放出去。功率调整电路的主要功能:是将所产生的电流脉冲

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档