电磁感应效应精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇电磁感应效应，期待它们能激发您的灵感。

篇1

[关键词]感应电；供电作业；人身安全

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0327-01

前言：随着呼和浩特铁路局动力转型，电气化铁路大量投入运营，牵引供电已经在运输生产中占据重要位置，作为呼和浩特铁路局负责牵引供电和电力设备新建、改造、大修、日常维修质量监督验收职能部门（安全监督管理办公室机车车辆验收室），伴随之前的监管模式转换为自管和直管，管内牵引供电和电力设备的维护与检修也逐渐日常化。电气化铁路在日常运营中，牵引供电具备强磁场、大电流及高电压等特点，其对铁路沿线设备及电力线路影响较大。在我局管内包西线、大包、包惠线一些地区，其铁路10KV电力贯通线、自闭线多采用架空线路，且与接触网以平行方式进行架设，因接触网其磁场较强，电力线产生感应电压较强，影响电力线路检修安全性。有资料显示，在牵引供电和电力设备维护和检修过程中，人身触电事故居于各类人身事故的首位，特别是临近带电运行接触网线路的电力线路上所产生的高电压电磁感应电，稍有不慎，就会造成人身触电伤害。人身触电事故还有可能发生群体伤害，对供电作业人员生命威胁极大。

1.感应电的产生的原因及危害，感应电与高压触电的区别

1.1 电磁感应产生的原因

1820年，丹麦人奥斯特发现电流磁效应现象，如果一条直的金属导线通过电流.那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。

导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。这也就是“电生磁”的现象。

同理，牵引电流流过接触网时，机车运行时接触网上的电流通常在1000A以上在接触导线周围产生的强电场和强磁场，根据电磁感应原理，必然会在附近的电线路上产生电磁感应电压。

当接触网线路上有电力机车运行时，接触网线路中就有交流电流，其周围就会建立起交变磁场，由于电磁感应作用，这种交变磁场会在与其平行的附近电线路上感应出沿电线路纵向分布的感应电动势。

1.2 接触网感应电危害

感应电对附近所有电力线路均会产生电磁感应，在电线路上产生静电感应电压与电磁感应电压。静电感应电压与电磁感应电压会对检修人员人身安全造成威胁，如在检修线路接地线有一端断开，作业人员在接触时会通过人体形成闭合回路，导致感应电流经过人体 ，感应电流较大，严重则会引起人身伤亡事故。

1.3 高压触电及感应触电危害比较

高压触电是指接触网、变电所、电力线路、配电所等高压设备带电运行时，在其电源侧设有能快速切断短路电流的继电保护装置，当人体与带电部分间的距离小于安全距离规定，将人体与带电体的空气击穿形成电弧对人体放电时，电源侧的保护装置动作，带动断路器（或空气开关）跳闸，瞬时切断电源，多数情况下人体能与带电设备脱开。所以发生高压触电时，人体造成电弧烧伤多，电击直接死亡的较少。

感应触电是指在停电检修的电线路形成的感应电流回路中， 无任何保护装置，只要回路闭合或存在通路，感应电流就一直存在，当人体一旦触及，发生感应触电时，线路不具备自动切断感应电的能力，触电人员自行脱离电源的能力也已丧失，而其周围作业人员也不易察觉，感应电将会长时间通过人体，造成人体肌肉萎缩，多数情况下人体与带电体不能脱离，直接造成电击死亡。因此，感应电对人体的安全危害更大，更隐蔽，需引起高度重视。

1.4 感应电强弱的因素

感应电压并非空穴来风、无风起浪，它也有它的强弱规律可循.其计算公式为：U=BLVCOSδ。

u―感应电压：B―磁场的强度；L―感应导体的长度；v―感应导体在磁场中移动的速度；δ感应导体在磁场中移动的方向与磁场的方向；COSδ―角的余弦。

由此公式可以看出感应电压的大小与上、下行线路的间距、平行长度有关，停电设备、线路以及其它导体与正在运行的接触网线路、设备距离越近，并行距离越长，感应电压越高。同时还与导线输送电流的大小有关，电流越大，磁场越强。当发生短路时影响更大.特别是一些区段的电力贯通线或自闭线与接触网临近架设时，两线距离小，其感应电压很高，足以危及人的生命安全。在复线区段V形停电作业，装拆地线程序错误也会发生感应电将人击伤击亡事故。

2.感应电的预防和消除

在停电线路与设备上产生的感应电压，具有隐蔽性、欺骗性和危险性。因此，感应电电击伤亡事故经常发生，严重威胁人身安全.所以对于感应电应引起相关人员的高度重视。但如果安全措施采取得当，还是可以预防和消除的。

2.1 预防和消除感应电的主要措施

⑴ 在V形天窗作业时，作业区段内接触悬挂和附加导线（如架空地线、回流线等）及同杆架设的其它供电线路（如供电线、加强线、低压照明线路、电力线路等）均需停电，并需在两端可靠装设接地线（两地线间距大于1000米时，需增设接地线），主要目的就是为了消除感应电。

⑵ 若只在接触悬挂部分作业（作业人员不得越过与水平拉杆悬式绝缘子和平腕臂、斜腕臂棒式绝缘子，也不能攀登支柱超过斜腕臂底座以下500毫米处），不侵入附加导线及同杆架设的其它供电线路的安全距离（作业人员包括所持的机具、材料、零部件等与周围带电设备的距离在25KV电压等级时不得小于1000毫米），从感应电产生的原理分析，可不对附加悬挂及同杆架设的其它供电线路接地，但为了防止作业人员作业中意外接触附加悬挂及同杆架设的其它供电线路情况下发生触电，必须对附加悬挂及同杆架设的其它供电线路也要可靠设置接地线。

⑶ 在直供加回流或架空地线供电方式的复线区段作业时，为切实消除感应电的危害，作业地点两端（间距不超过1000米）的接触悬挂和回流线或架空地线上均需接地线，在有与接触网同杆架设的其它线路如供电线时，供电线必须停电并挂接地线，目的是为了防止外来电、消除感应电危害，并使作业区内所有导体均成为等电位。这种接地线法虽然对作业线路意外出现断口能起到保护作业人员安全的作用，但《接触网安全工作规程》规定的断口处应该做短封线的地方必须要按规定要求做短封线，不能以接地线代替短封线，接地线是保护作业人员安全的最后一道防线。

（4）接触网感应电对通信线路及设备存在着干扰问题，导致通信质量较低，对设备安全及人身安全影响较大。为消除感应电，可以在电气化铁路建设及改造中采取防干扰及消除感应电技术，如在通讯线路中应用光缆技术，减低电磁影响；消除静电感应对作业人员的危害；人员在登杆作业时，必须做好安全措施，佩戴安全带，如在移动过程中需要脱离安全带，则应做好其他安全防护措施，防止出现高空坠落事故；人员在检修作业时应佩戴防护橡胶手套，防止出现感应电击穿事故。采取有效措施，严格按照规范进行操作，可以最大限度降低甚至是避免接触网感应电对电力线路及对工作人员的危害，实现铁路供电安全。

3.结束语

安全是铁路永恒的主题，而作业人员人身安全更是重中之重。只要加强对感应电的正确认识，只要技术改造和技术保证到位，只要在作业过程中安全措施采取得当，坚持标准化作业，感应电触电人身伤亡事故是完全可以避免的。

参考文献

[1] 何平，文习山等.关于架空线路感应过电压的计算问题。高电压技术，1999.

篇2

【摘要】本文利用中频电磁感应加热技术，在电磁感应磁场中依靠加热装置内部感应加热件所产生的感应热对空气加热得到高温空气。在实验中，利用中频电磁感应加热能快速方便的产生高温空气，同时得出了加热体形状、加热功率对空气温度有重要影响：减小加热体与感应线圈之间的距离，可以减小间隙无功功率；增大加热体表面积可以提高出口空气温度。

 

【关键词】电磁感应；高温空气；升温特性；加热件

1.引言

感应加热技术应广泛应用于金属熔炼、热处理和焊接等过程，己成为冶金、国防、机械加工等部门不可缺少的技术。中频感应加热技术因其具有加热速度快、热效率高、无污染易于实现机械化等优点[3、4]，因此这项技术已经在许多行业中得到应用[5﹑6]。在常规的电磁感应加热炉中，利用感应热对金属进行热处理，不同金属会呈现出不同的升温特性。本文在加热装置上进行试验研究，以探求这种高温空气发生装置的可行性以及加热功率、加热体表面积、加热体形状等因素对空气加热特性的影响。

 

2.原理设计计算

（1）电磁感应定理：法拉第电磁感应定律说明：在一个电路围绕的区域内存在交变磁场时，电路两端就会产生感应电动势，当电路闭合时则产生电流。这个定律是感应加热的理论基础。

 

当感应线圈上通交变的电流i时，线圈内部会产生相同频率的交变磁通φ，交变磁通φ又会在金属工件中产生感应电势e。根据麦克斯韦电磁方程式，感应电动势的大小为：

由式（1-5）可以看出，感应电势和发热功率与磁场强弱有关。感应线圈中流过的电流越大，其产生的磁通也就越大，因此提高感应线圈中的感应电流可以使工件中产生的涡流增大，从而增加加热效果，使工件升温更快。

 

3.实验方案及结果

3.1 实验流程

在实验开始前第一步是打开装置的水冷却系统，对设备内及感应器通水冷却；接着打开空气压缩机，使通气设备储存一定的空气量；第三步则是打开中频感应设备对金属导体进行加热，同时通气进行热交换加热空气；最后用热电偶对出口空气温度进行测量，记录数据。实验装备流程如图3所示。

 

3.2 实验方案及实验结果

3.2.1 加热体表面积﹑形状对空气温度的影响

实验条件如下：通入恒定空气流量为1m3/h，开始加热金属导体的同时即通入空气；在感应设备输出电流为800A的情况下加热5分钟，然后每隔30秒记录一次出口空气温度；每隔3分钟改变一次输出电流，分别为：800A，900A，1000A，1100A，1200A，1300A，1400A。

 

方案一：通风管道内感应加热体为两个螺旋形钢丝，空气与之进行热交换后出口空气温度记录如表3.1。

方案二：为了与方案一形成对比，探讨热交换面积的大小对出口空气温度的影响，在与方案一实验条件相同的情况下，只把双螺旋形钢丝变成单螺旋形钢丝，出口空气温度见表3.2。

 

方案三：为了探讨加热体形状对出口空气温度的影响，在与方案一实验条件相同的情况下，用小钢管作为空气加热的热源，与空气热交换后出口空气温度见表3.3。 

3.2.2 加热功率对空气温度影响

在此实验方案中，空气流量为一恒定值1m3/h，通过改变中频感应设备的输出功率来探求加热功率对出口处空气温度的影响。中频感应输出电流分别为800A、1000A、1200A，每加热1min记录一次出口空气温度，总加热时间为30分钟。在此条件下空气温度如表3.4所示。

 

由表3.4可知：改变中频感应设备的输出功率，随着加热功率的增加，出口处空气温度增加。

4.实验结果分析与讨论

加热体形状﹑表面积对空气温度的影响：

（1）小钢管为加热体条件下空气加热效果

从图4.1可以看出，小钢管为加热体时，空气温度经过初期快速升温后，升温幅度略微减小，近似为直线关系。随着加热时间的延长，出口空气温度也随之增加。这是因为通入的冷空气不能及时带走小钢管的热量，小钢管的热含量越来越多，表面温度升高，有利于热量从小钢管传递给空气，因此随着加热时间的延长，出口空气温度升高。

 

（2）双螺旋钢丝为加热体条件下空气加热效果

由图4.2可知：双螺旋钢丝为加热体，出口空气在经过初期的快速升温后，升温幅度迅速减小，升温曲线近似水平，说明冷空气带走的热量与双螺旋钢丝感应产生的热量近似平衡，加热效果不理想。

 

（3）螺旋形钢丝与钢管的感应加热效果对比

从图4.1和图4.2对比可知：在相同的条件下，螺旋形钢丝与小钢管相比较，螺旋形钢丝在感应加热过程中感应加热效果不明显，加热效果的效果较差。

（4）单螺旋及双螺旋形钢丝条件下空气温度的对比

由图4.3可知：当用双螺旋形钢丝作为感应加热体与空气进行热交换时，出口空气温度大约是单螺旋形钢丝条件下的两倍。因此，增大加热体表面积可以提高出口空气温度。

参考文献

[1]Sun W Q，Cai J J，Xie G W. Application research on energy-saving of continuous heating furnaces based on thermal value theory[A].In：Proceedings of first international conference on applied energy[C].Hong Kong：2009：614-620.

 

[2]蔡九菊，孙文强，谢国威.热价值理论及其在加热炉节能中的应用[J].东北大学学报（自然科学版），2009（10）.

[3]赵长汉，姜土林.感应加热原理与应用[M].天津：天津科技翻译出版公司，1993：10-11.

[4]俞勇祥.感应加热技术的应用与发展[J].今日科技，1999（9）：4-5.

[5]赵清林.邬伟扬.张纯江.感应加热在液体加热中的应用[J].燕山大学学报，2002，26（2）：173-175.

[6]杜锦才，王晓平.电磁感应加热技术在包装工程中的应用[J].包装工程，2005（5）：21-23.

篇3

关键词：电磁感应定律；物理学史；运用

电磁感应定律是物理学的关键内容，它展示了电和磁之间的联系。当大学生在学习物理电磁理论时，由于中学的重要基础，因此会比较熟悉教材中的电磁感应现象和规律。这样一来，学生在上课过程中就有可能轻视电磁感应的相关问题，而一旦涉及应用，学生往往又会感觉到力不从心。这说明，学生对电磁感应定律的内涵理解还不够深刻和透彻。因此，加强对电磁感应定律的运用是本次研究的重点。

一、从物理学史认识电磁感应定律

1.借助直觉思维，实现新突破

电流磁效应于1820年被丹麦物理学家发现，这一发现充分展现了电和磁之间的关系，突破了长久以来对电和磁在认识上的局限性，这一巨大的科学浪潮证明了电和磁是密切相关的。在直觉思维的推动下，科学家认为因为电可以生成磁，所以磁也是可以生成电的。19世纪20年代，法拉第仔细观察了磁铁之间存在的相互作用问题，以及电流之间产生作用等一系列的电磁现象，在经过严格的分析和比对之后，法拉第猜测，磁铁能够使影响范围内的铁感应具有磁性，而电荷可以让近处的导体在感应上带有电荷，所以电流也是同理，一样可以让附近的线圈因受到磁感应而产生电流。之后，法拉第对电和磁之间的关系问题展开了持久的探索工作，并于1825年将导线的回路放置在另一通以强电流的回路附近，他希望通过这样的布置能够使导线回路产生感应电流，但这次的试验以失败告终。到19世纪末，法拉第再次设计出专门的装置，让导线的回路和磁铁不在同一位置上，但结果仍然不理想。这段时期，不仅法拉第，其他物理学家也在进行相应的尝试，但均以失败告终。

虽然经历了大量的失败，但在一次次的失败中，法拉第已经通过直觉和经验感觉到磁能够生成电，因此他更加坚信这一理念，至19世纪30年代，法拉第再次进行了实验。他通过铁环和线圈验证了自己观点的正确性。在继续试验的过程中，法拉第也逐渐意识到，如果保持通电，磁针就不会有反应。通过长期的研究观察，法拉第更加坚信自己的理论，并突然意识到，电磁感应是一种在变化和运动过程中出现的非恒定暂态效应。在接下来的探索和试验中，法拉第终于向世人揭示了电磁感应现象。从这一点上来看，借助直觉思维并不断进行试验，就能够有效突破魍彻勰畹氖缚，虽然未必能够实现自己的目标，但可能因此产生新的收获。

2.抓住本质形象，建立电磁感应定律

法拉第在发现了电磁感应规律之后，又紧接着进行了多项此类试验，并总结规律，将产生感应电流的实验情形归纳为运动恒定电流、变化电流、运动磁铁、变化磁场以及在磁场中运动的导体五类。19世纪30年代初，法拉第认识到，在同样的条件之下，不同金属导体中所产生的感应电流和导体的导电能力成正比，这说明感应电势会在一定条件下形成，而感应电流则是因和导体性质无关的感应电势产生的，因此产生感应电流的原因就是感应电势。

上述的五种情况都可以产生感应电势，闭合导体中的自由电荷也就因此定向移动。法拉第认为，感应电势产生的原因主要是由于磁铁及电流会产生张力，使物质处于张力状态下，这样的状态从出现到消失，整个过程都会产生电势。为了直观地描述这样的状态，法拉第以其丰富的想象力将力线创造性地引入概念以解释电紧张的状态。法拉第力线是由于物质产生的，它会充满整个空间，而两个磁极的相互作用也是通过力线进行传递。力线的源头不变，力线的分布就不会改变。等到通过导体回路的磁力线发生数量上的变化时，感应电动势就会在回路中产生，感应电流也就因此形成。

二、电磁感应定律的表述

电磁学的重要规律就包括电磁感应定律，它主要有两种表达方式，第一种可以表述为：

①ε=-d/dt

这是电磁感应在宏观上的表现形式。在进一步分析电磁通量变化的原因后，可以得到第二种表述：

②ε=L（v×b）*dl-*ds

这两种表述是否等价，目前不好下定论，很多文献均处于探讨阶段。

三、电磁感应定律的运用

根据公式②可以看出，它在揭示电磁感应现象时，是通过微观机理出发揭示的，不仅将电磁感应的微观本质展现出来，并且也更有利于日后对电磁感应理论的应用。根据公式②，不仅能够对非闭合的导体进行方便的计算，计算其在进行切割磁感线运动时所产生的电势；也方便了对净值闭合导体的相关数据的计算，计算出其在磁场的变化状态中自身产生的感应电势。

在论证公式①时，根据当前的教材可知：在对ε的正负值进行讨论之前，应统一回路的绕向，以其边界的曲面矢量n为统一的右手螺旋定理。以下四种情况如图1所示，统一规定绕向，以右手为标准。当φ>0并且φ增加时，d/dt>0，因此ε

虽然按照这样的方式判断电势是准确的，但还不够简洁，因此就建议采用如图2的方法进行分析，具体如下：规定n的方向和φ的方向一致，得到φ>0，d/dt的正负也就很好判定，简化了分析判断的过程，并且不易出错。

四、结语

物理是一门重视实践的课程，因此通过实践运用的方式学习物理学中电磁感应定律也是非常有效的。通过物理学史，学生们首先认识电磁感应定律的基本含义和原理，再通过改变课程实验设计的方式简化判断，在充分运用电磁感应定律的同时，也简化了分析研究的步骤。

参考文献：

1.康良溪.电磁感应定律实验的研究[J].物理教师，2016，37（9）：48-50.

2.刘礼全.电磁感应定律的几类题型及解题技巧[J].新课程学习：上旬，2014（5）：50-51.

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关键词：高压输电线路；电磁辐射；小鼠；血液生化指标；肝功能

中图分类号：R-33 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2012）21-4827-03

Effects of Electromagnetic Radiation from High-voltage Transmission Lines on Haematological and Liver Function of Mice

ZHAO Hui-jun1，XU Xiao-hong2

（1. Power Supply Company of Xiaonan District in Xiaogan City， Xiaogan 432000， Hubei， China；

2. Hanchuan People’s Hospital， Hanchuan 432300， Hubei， China）

Abstract： The haematological and serum parameters， liver pathological changes induced by electromagnetic radiation from high-voltage transmission lines were on-spot studied in the electromagnetic field of high-voltage transmission. The results showed that after 12 hours electromagnetic radiation， the total white blood cell （WBC） number， the hemoglobin content and haematocrit in mice blood at high voltage station were apparently higher than the control group， but the red blood cell （RBC） number were apparently lower. The activity of alamine aminotransferase， aspartate aminotransferase and γ-glutamyl transferase （GGT） was increased after electromagnetic radiation. The activity of superoxide dismutase（SOD） in liver was reduced， and the content of malondialdehyde（MDA） was also trend to decrease. There was light degeneration in the liver tissue. A certain changes were also observed in such indices of the mice under the electromagnetic from transmission line.

Key words： high-voltage transmission line； electromagnetic radiation； blood parameters； liver function

自1979年有报道称小儿白血病与居住地靠近某些高压输电线路之间存在联系以来，高压输电线路电磁辐射是否对人体健康存在潜在危害一直是许多国家研究者和公众长期关注的对象。有研究表明电磁辐射不但影响碳水化合物的代谢及血液中葡萄糖的酵解，而且总蛋白的含量及其成分也有所改变[1-4]，且电磁辐射一个显著的作用就是能够改变人和动物细胞膜的通透性，改变离子和生物大分子的分布[5-7]。电磁辐射生物学效应的研究备受关注[8-11]，但对于血液和肝脏功能影响的相关研究报道甚少，为此本试验研究了高压输电线电磁辐射对小鼠血液及肝脏功能的影响。

1 材料与方法

1.1 试验场地

在湖北孝感及安陆的高压变电站和空旷的高压输电区，用精密仪器测量在高压电线距离地面1.6～2.3 m的场强分布大约是 3 500～ 4 000 V/m，高压变电站内场强分布大约是 6 000～ 8 000 V/m。本试验利用该电磁场实地研究了电磁辐射对小鼠血液及肝功能的影响。

1.2 试验动物及分组

从湖北实验动物中心购买健康雄性二级昆明小鼠72只，鼠龄（65±10） d，体重（27.42±2.42） g，72只小鼠分为对照组（24只）和辐射组（48只）。对照组小鼠不作任何辐射处理，辐射组小鼠分为高压电线组（24只，场强分布 3 500～ 4 000 V/m）和高压变电站组（24只，场强分布 6 000～ 8 000 V/m）。自由，辐射组分别在相应场地场强下进行全身辐射12个月。每组小鼠均自由饮水，不限量供应饲料，尽量保证室内空气清新，并每隔2d更换笼中锯木屑垫料，定期用消毒灵对饲养笼及环境进行消毒。

1.3 血液生化指标的测定

所有动物在饲养12个月后，分别对各组小鼠用剪刀剪掉其尾部1 mm，以带有10 μL刻度的毛细玻璃管取尾血，立即吹入10 mL血液稀释液中，混匀并防止血液凝固。用各指标试剂盒和全自动生化仪分别测量血液生物学指标和肝功能的相关指标，如白细胞（WBC）、红细胞（RBC）、血红蛋白（Hgb）、红细胞压积（Hct）、丙氨酸转氨酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、γ-谷氨酰转移酶（GGT）等。

1.4 肝组织丙二醛（MDA）、髓过氧化物酶（MPO）和超氧化物歧化酶（SOD）测定

饲养12个月试验结束时用颈椎脱臼法快速处死各组小鼠，取肝，采用南京建成生物工程研究所生产的分析试剂盒对新鲜肝组织中丙二醛 （Malondialdehyde，MDA）、髓过氧化物酶（Myeloperoxidase，MPO）、超氧化物歧化酶 （Superoxide dismutase，SOD） 进行分析。

1.5 肝组织病理变化

于饲养12个月试验结束时用颈椎脱臼法快速处死各组小鼠，取肝，新鲜肝组织立即浸入10%中尔马林，经常规石蜡包埋、切片、HE染色，OLYMPUS显微镜下观察肝组织病理变化，摄像。

1.6 统计学处理

数据采用SPSS 17.0统计软件处理。

2 结果与分析

2.1 电磁辐射对小鼠血液生化指标的影响

电磁辐射对小鼠血液生化指标的影响见表1、表2。由表1可见，与对照组（CON）相比，高压变电站内电场组（EFOTS）小鼠血液参数白细胞、血红蛋白和红细胞压积含量增加明显，红细胞含量下降较明显；而高压电线电场组（EFOEW）小鼠白细胞、血红蛋白和红细胞压积含量略有上升，红细胞含量略有下降。由表2可见，与对照组相比，高压变电站内电场组小鼠血清生化指标中ALT、AST、GGT活力增加明显，而高压电线电场组小鼠血清生化指标中ALT、AST、GGT活力有较大增加，但不如高压变电站内电场组明显。高压变电站内电场组、高压电线电场组小鼠血清的ALT分别为（47.80±0.45）、（39.17±0.45）U/L，高于对照组的（34.60±0.65）U/L。高压变电站内电场组、高压电线电场组小鼠血清的AST分别为（182±22）、（149±12）U/L，高于对照组的（121±15）U/L。因为ALT和AST通常用于评价肝功能，所以二者的变化反映出经过长时间的电磁辐射后，小鼠的肝功能受到了一定的影响。此外，总白细胞数和红细胞数在试验组和对照组间存在差异，表明血液中的细胞组成也受到了电磁辐射的影响。

2.2 电磁辐射对小鼠肝组织MDA、MPO、SOD的影响

SOD、MDA和MPO是表征肝功能的常见指标，高压输电线路对小鼠SOD、MDA和MPO的影响见表3。由表3可见，与对照组相比，高压变电站内电场组和高压电线电场组小鼠SOD活力有所降低，MPO与MDA含量均有明显增加。表明电磁辐射可降低肝脏的抗氧化能力。

2.3 肝脏组织切片病理学观察结果

饲养12个月后，肉眼观察对照组小鼠肝未见异常，高压变电站内电场组、高压电线电场组小鼠肝脏切面呈灰白色或灰红色。肝脏组织切片病理学观察结果见图1，由图1可见，对照组（图1A）肝组织小叶结构完整，肝细胞板围绕中央静脉呈放射状排列，肝细胞轮廓清晰，胞质粉染，核圆形、居中，多为单核，可见双核。辐射后高压变电站内电场组（图1B）较之对照组和高压电线电场组（图1C）肝细胞胞质更疏松，着色浅淡、甚至透亮，核居中，肝细胞胞质内可见大小不等的空泡，核偏位。病变趋势由中央静脉向汇管区方向渐轻，严重者累及全小叶，偶见肝细胞点状或小灶状嗜酸性坏死。高压电线电场组肝脏胞质变疏松，肝细胞胞质内可见大小不等的空泡，病变趋势由中央静脉向汇管区方向渐轻，偶见肝细胞点状坏死。

3 结论

在220 kV变电站及输电线路实地研究长期的电磁辐射对小鼠血液及肝功能的影响，结果辐射后小鼠肝脏SOD、MDA和MPO变化及病理组织切片表明辐射对小鼠肝脏细胞造成伤害，较强的电磁辐射对小鼠血液、肝功能及肝脏组织有一定程度的不利影响，辐射越强影响越大。

参考文献：

[1] KULA B， WARDAS M. Effect of electric fields on the living organism. III. Activity of fructose-1，6-diphosphate aldolase and malate dehydrogenase in whole liver homogenate and in subcellular liver fractions in guinea pigs[J]. Medycyna Pracy，1990，41（1）：3-9.

[2] KULA B， WARDAS M. Effects of power freqency electrical field upon some low-molecular constituents in the guinea pig blood[J]. Revue Roumaine de Biochimie，1992，29：193-197.

[3] KULA B， GRZESIK J， WARDAS M， et al. Effect of magnetic field on the activity of hyaluronidase and β-D-glukuronidase and the level hyaluronic acid and chondroitin sulfates in rat liver[J]. ANNALS Academy of Medicine Singapore，1991，24：77-81.

[4] KULA B， DR？魷ZDZ M. A study of magnetic field effects on fibroblasts cultures part 1.The evaluation of effects of static and extremely low frequency（ELF） magnetic fields on vital functions of fibroblasts[J]. Bioelectrochemistry and Bioenergetics，1996，39：21-26.

[5] KULA B， DR？魷ZDZ M. A study of magnetic field effects on fibroblast cultures part 2. The evaluation of the effects of static and extremely low frequency （ELF） magnetic fields on free-radical processes in fibroblast cultures[J]. Bioelectrochemistry and Bioenergetics，1996，39：27-30.

[6] KULA B. A study of magnetic field effects on fibroblast cultures part 3. The evaluation of the effects of static and extremely low frequency （ELF） magnetic fields on glycosaminoglycan metabolism in fibroblasts， cell coats and culture medium[J]. Bioelectrochemistry and Bioenergetics，1996，39：31-37.

[7] BERG H. Electrostimulation of cell metabolism by low frequency electric and electromagnetic fields[J]. Bioelectrochemistry and Bioenergetics，1993，31：1-25.

[8] TYNES T， KLAEBOE L， HALDORSEN T. Residential and occupational exposure to 50 Hz magnetic fields and malignant melanoma： a population based study[J]. Occupational and Environmental Medicine ，2003，60（5）：343-347.

[9] ELBETIEHA A， AL-AKHRAS M A， DARMANI H. Long-term exposure of male and female mice to 50 Hz magnetic field： effects on fertility[J]. Bioelectromagnetics，2002，23（2）：168-172.

[10] HEIKKINEN P， KOSMA V M， HUUSKONEN H， et al. Effects of 50 Hz magnetic fields on cancer induced by ionizing radiation in mice[J]. International Journal of Radiation Biology，2001，77（4）：483-495.

[11] NAKAZAWA Y， CHISUWA H， MITA A， et al. Life-threatening veno-occlusive disease after living-related liver transplantation[J]. Transplantation，2003，75（5）：727-730.

收稿日期：2012-02-08

基金项目：中国博士后基金项目（20090460950）

篇5

关键词：双回输电线路 同杆架设 电磁感应

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0098-01

架空输电线路向同杆双回、多回路并架发展已成为一种必然趋势，且由于负荷密度高、输送容量大，因此也具有采用大截面导线的特点。该文以佛山某电厂至变电站的220千伏同杆架设双回输电线路为例，分析其中的电磁感应问题，为此类同杆架设双回输电线路的安全作业提供依据。

1 线路的基本情况

线路全长31km，两回线路导线均采用LGJ-630/45。根据发电厂装机容量及接入系统情况，单回导线经济输送容量为376 MW，极限输送容量为1128 MW。对应的经济输送电流为1161A，极限输送电流为3483A。两回线路导线均采用垂直布线，左侧线路甲从上到下分别为A1、B1、C1，右侧线路乙从上到下分别为C2、B2、A2，主要杆塔及其布线方式如图1。

2 感应电压的产生

当线路甲运行，线路乙停电检修时，将会在线路乙上产生感应电压。感应电压分静电感应电压和电磁感应电压，静电感应电压是由于两线路间存在的电容耦合效应而产生，电磁感应电压是由于运行线路流过的交流电流产生的交变磁场，在停电线路上感应出来的纵电动势。静电感应电压的大小与附近运行线路的电压等级有关，运行线路电压越高，静电感应电压值越大。电磁感应电压与邻近运行线路流过的电流大小有关，运行线路流过的电流越大、同杆架设的线路越长，则电磁感应电压越高。

根据有关研究数据，对于220kV同杆架设的线路，在停电线路不接地的情况下，静电感应电压将达到千伏级，在停电线路接地的情况下，感应电压则以电磁感应电压起主要作用。由于在通常的停电检修作业中，停电线路不可能不接地，因此，该文着重对电磁感应电压进行探讨。

3 电磁感应电压的计算

当线路甲运行，线路乙停电检修时，在A2相上的电磁感应电压计算公式如下：

U A2=I・（XA2C1-1/2・XA2A1-1/2・XA2B1）

XA2C1=0.628・10-4[Ln（2L/D）-1]

式中 U A2是A2相导线的电磁感应电压（V/m）；

I是线路甲中的三相工作电流或三相短路电流（A）；

XA2C1是线路乙中A2相对线路甲中C1相单位长度的平均互感抗（Ω/m），XA2A1、XA2B1的意义以此类推；

L是线路长度（m）；

D是线路甲C1相与线路乙A2相之间的平均间距。

根据以上条件，可以分别算出在经济输送电流和极限输送电流两种情况下，停电线路各相的电磁感应电压值如表1。

按照以上的计算结果，当某作业点距离接地点在500m左右时，就有可能存在超过安全电压的感应电压了。对于220kV线路，一些有跨越的档距，超过500米是较为普遍的。在这些跨越档的杆塔上作业，若仅有前、后档杆塔的接地点，仍然是不足的，需要在作业现场设一接地点，才能对作业人员的安全有更好的保障。

4 结论

对于输送容量大且较长的双回或多回同杆并架输电线路，当其中一会停电检修时，若仅在线路两端的变电站侧接地，则线路中可能会存在危及作业人员安全的感应电压。因此，在作业现场或附近增设接地点是十分必要的。

参考文献

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关键词：电磁感应；生活；运用

引言

如今社会对电的依赖程度越来越高，没有电似乎社会将无法运转。而电的起源还要从电磁感应现象说起，正是由于电磁感应现象被发现，人类才开始了电与磁之间的相互转化实验，继而逐渐研究和开发和电相关的应用。在当今时代，电磁感应的相关应用遍布在生活的每一个角落，电磁感应在生活中的应用随着科技的进步得到迅速普及，为人类社会的生活带来极大的方便。

一、电磁感应在电器中的运用

（一）、娱乐电器电磁感应的运用

随着科技的进步，人类对精神享受的追求不断提高，对乐器的要求也在逐渐提高。乐器由传统的鼓类、号角类以及拨弦类等品种经过长时间的发展，目前其种类数不胜数，但是在众多乐器中电吉他有其独特的魅力，运用了电磁感应这一原理。电吉他是在现代科学技术下新产生的一种乐器，外到形，内到音，都与传统吉他有着天壤之别。传统吉他的发声借助箱体震动来进行，而电吉他在原理方面有些不同。电吉他也是一种拨弦乐器，其琴身由实体木头构成，并装有线圈。将线圈和木质结构统一起来叫做拾音器，拾音器的主要功能就是当吉他弦发生震动时，切割到拾音器的磁感线，随着磁感线被切割，产生了不同频率的电流。电流通过电子音响时就得到了还原，发出的声音就是电吉他的声音[1]。

（二）、厨房电器电磁感应的运用

提到厨房，就会想到油盐酱醋，当然还有锅。近几十年厨房也发生了很多变化，传统的煤气罐似乎已经淡出了家庭厨房的视线，天然气走进了千家万户。但是与此同时，有一种厨房电器也走进了很多家庭的厨房，那就是电磁炉。电磁炉又叫做电磁灶，第一台电磁炉在1957年诞生于德国，直至20世纪80年代开始在日本和欧美地区大量销售[2]。电磁炉的原理利用了电磁感应现象，在其内部有线圈，当交变电流通过内部线圈时，会产生交变的磁场。在交变磁场中的导体会有涡旋电流产生，涡旋电流的焦耳效应会使导体升温发热，从而实现电磁炉加热。应用了电磁感应的电磁炉对热量的利用更加高校，从而实现节能的目标。在安全方面，取缔了明火作业，炉面也不会发热，既不会烧伤也不会烫伤，同时做到了节能环保、安全健康。

（三）、电力设备电磁感应的运用

电力设备是保障供电的基础，变压器作为供电设备的一员，也利用了电磁感应现象。变压器是一种可以改变电压的装置，主要由初级线圈、次级线圈以及铁芯组成。交流电的大小和方向随时改变，当将交流电通在初级线圈上时，铁芯中自然会产生不断变化的磁场。磁场在通过初级线圈时产生了感应电流。初级线圈和次级线圈的不同点在于线圈的匝数不同，所以产生的感应电压也不同。发电机产生的电由变压器升高，然后进行传送，到了用户一端，则利用变压器降低为220V正常电压。电力传输过程中，变压器的利用，给电力传输和电压变换带来了极大地方便。

（四）、家庭小电器电磁感应的运用

环保型手电在很多家庭中都能够看见，也是很常见的家庭电器，他的工作原理利用了电磁感应原现象。在日常生活中利用这种手电代替传统手电很有必要，传统手电的电池在使用过后得不到很好的回收，会对环境造成巨大的污染。而利用环保手电不需要考虑污染问题，同时还能节约资金。动圈式话筒在生活中很常见，工作原理依然离不开电磁感应现象。生源进入到话筒中后，使话筒中的金属膜片发生震动，这是有一个线圈，是和膜片相连接的，和膜片同时震动。线圈所处的位置是在永久磁铁的磁隼铮所以这时会产生感应电流，电信号经过扩音器后传播到扬声器一端，声音由此被放大。

二、电磁感应在发电机中的应用

（一）、汽轮发电机电磁感应的应用

汽轮发电机被广泛应用在火力发电厂及核电站中，工作的原理是利用高温或高压产生的强大气体，推动内部汽轮机，在气体的持续推动下，实现汽轮机转动。然后通过皮带等连接措施，使汽轮机和发电机相连，由汽轮机的转动去带动发电机转动。而发电机利用的原理正是电磁感应原理。为了使发电效率有效提高，通常要使汽轮机的转速保持在一个固定值。

（二）、水轮发电机电磁感应的应用

在大大小小的水电站中，都会运用到水轮发电机，水轮机的转动原理则是靠水的冲击力推动，然后带动发电机转动。所以要使水流保持很大的冲击力，在水电站都会修建大坝进行拦河，将水位抬高，使水的势能得到增加。水轮发电机组拥有很大范围的转速以及容量，根据水电站的规模采用不同要求的水轮机，实现发电的高效化。另外，水电站一般距离城市比较远，输电线路自然会变长，所以水轮发电机的稳定性要达到标准要求。

（三）、风力发电机电磁感应的应用

风力发电机将风能通过风车转变为电能。在风力很大的地方，安装上风力发电的机械后，受到风的吹动，风车叶片会进行旋转，然后利用增速机把原有速度大大提高，去带动发电机运转，进行发电。在资源逐渐匮乏、环境越来越恶劣的情况下，清洁能源受到了人类的青睐，风能则是清洁的可再生能源，受到了各国的高度重视，其蕴含的能量比地球上能够开发并加以利用的谁能要大数十倍。而且风能取之不尽，用之不竭，人类需要利用现代技术，结合电磁感应原理，将风能的优势发挥出来。

（四）、柴油发电机电磁感应的应用

柴油发电机的动力来源是柴油机，利用柴油机工作带来的能量带动发电机工作。柴油发电机体积可以很小，搬运灵活、操作起来也比较简单，也有很多种类来满足不同的需求。一些用电量比较大的单位和个人会选择较大型号和功率的机器，一些用电量不是很大的，就可以选择小巧轻便类型的。所以在铁路和野外工地等地和学校、医院等部门常用到柴油发电机，有的用作临时电源，有的用作备用电源。

结束语

电磁感应现象在生活中被广泛应用，为人类带来了巨大的转变，小到家庭小电器，大到巨型发电机，乃至航天、军事、科研等领域对电磁感应均有应用，并且起着很重要的作用。其实电磁感应能带给我们的便利才刚刚开始，在今后的发展中，需要我们认真学习，不断研究，勇于探索，加强创新，争取为电磁感应新应用的研究做出贡献，进一步使电磁感应原理服务于社会。

参考文献

[1]伍亚军.高中物理电磁感应教学[J].读写算（教研版），2014，（18）：192-192.

篇7

关键词：电磁感应定律;应用型本科教育;能力;启示

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）19-0205-02

电磁感应定律揭示了电和磁相互转化和相互联系的规律，是电磁学中最重大的发现之一。它不仅对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重要的意义，而且在科学技术上产生了深远的影响。电磁感应定律一方面加深了人们对电磁现象本质的认识，推动了电磁学理论的发展;另一方面奠定了现代电工技术的基础，为人们充分而方便地利用自然界的能源提供了条件，促进了生产力的发展[1，2]。对法拉第发现电磁感应定律的过程和科学思想的研究一直是一个重要的课题。应用型本科教育是伴随着我国高等教育由精英化向大众化转变的过程中而形成的一种新型的高等教育培养模式。它与普通本科教育的区别在于“应用”二字，强化应用型人才培养，注重发展学生利用所学的技术和工艺解决工程实际问题的能力[3]。同时，我国的《高等教育法》明确指出：高等教育的任务就是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设。如何培养具有创新思维和实践能力的新型大学生是教育工作者面临的当务之急。电磁感应定律独特的研究方法以及法拉第自学成才的人生经历对提高应用型本科院校学生的实践和创新能力都具有重要的启发和引导作用。下面，本文将从创新思维、探索精神和实验方法等方面分别加以论述。

一、打破常规，创新工作思路

1820年，丹麦物理学家奥斯特第一次发现了电流的磁效应，开拓了全新的电学研究领域。自此之后，研究人员一直在不懈地探索其逆效应，即磁生电。但是，直到1831年磁生电才被英国杰出的实验物理学家法拉第发现。当年的八月份，法拉第在一次偶然的机会中把两个线圈围绕在同一个软铁环上。当在接通或断开一个线圈的电源时，他发现另一个没有连接电源的线圈中产生了电流（即附近的小磁针发生了偏转）。从奥斯特发现电流的磁效应到法拉第正式完成电磁感应定律，整整历时十一年。事实上在这段时间里，很多科学家为发现电磁感应现象进行了大量的实验研究。例如，有人将磁铁放在导线附近，希望能够在导线中观察到电流[2]。尽管在实验中利用了当时最为先进的仪器设备，但是都没有成功。究其原因，分析如下。当磁生电的问题被提出以后，由于受到之前的电磁学（包括奥斯特电流的磁效应）建立在静止的、恒定的基础上的影响，大多数科技人员都将其纳入原有的思维框架，并沿着固有的思维路径对其进行思考和处理。法拉第打破了之前电磁学的结论是建立在稳恒不变的理论上的常规思路的束缚，通过非常规的方案，敏锐地意识到这是一种暂态的非稳恒的效应[4]，以变化的运动的新思路和和新方式来解决磁生电的问题。目前中国高等教育尤其是应用型本科教育普遍存在着创新意识缺乏和创新能力不足的问题。创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，是信息时代对人才的普遍要求，也是当代大学生必备的素质和能力。在应用型本科教育的理论教学过程中，教育工作者就是要通过大量像法拉第创造性地解决磁生电的事例来引导和激发学生独立思考的能力和发掘创新意识，让学生感受、理解知识产生和发展的过程，而不是仅仅满足于对现有知识的记忆和重现。另外，积极创造条件，调动学生学习的主动性，注重培养学生的创新思维，提高学生的科学素养，以使他们在今后的生产实践中创造性地解决问题成为可能。

二、不断探索，挖掘现象背后的本质

通过上述实验法拉第得出以下结论：只有变化的电流才会在另一线圈中感应出电流，从而产生磁场，使磁针偏转，稳定的电流是不可能的。但是，法拉第并不满足于这个实验结果。经过深入思考之后，法拉第开展了一系列新的实验。

首先，为了弄清楚是变化的电流还是变化的磁场产生感应电流，法拉第把一根磁棒插入或拔出接有电流计的线圈。在插入和拔出的过程中，电流计的指针发生了偏转，表明线圈中产生了感应电流。在实验过程中，线圈并没有连接电源，也就没有电流的变化了。但是，当磁棒相对线圈运动时，磁棒在线圈处激发的磁场发生了变化。于是，法拉第觉察到感应电流的起因是线圈处磁场的变化。然而，这就是磁生电的根本原因吗？法拉第追求真理的精神驱使他继续向前探索着。

接着，法拉第又在思考变化的磁场与变化的磁通量哪个更本质？为了回答这个问题，法拉第把接有电流计的导体线框放在均匀的恒定磁场中，使线框平面跟磁场方向垂直。线框的一边（可移动边）可以沿着和它相邻的两边滑动并保持接触。实验表明，当使该可移动边朝某一方向滑动时，电流计的指针发生偏转，即在线框中产生了感应电流。实验中，磁感应强度没有变化，但是由于可移动边的滑动，导体线框的面积在随时间变化，于是通过导体线框的磁通量随时间发生变化而产生了感应电流[1]。法拉第由此认为变化的磁通量才是产生感应电流的起因。

1832年，法拉第通过实验证明，在相同的条件下，几何形状、大小相同而电阻不同的受感应线圈，感应电流的大小与线圈的电阻成反比。法拉第认识到变化的磁通量在导体中产生的是感应电动势，而感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的。至此，法拉第正式完成了他的电磁感应定律。

由电磁感应定律发现的过程可以看出，法拉第经过了不懈地努力，做了大量的实验工作。他善于改变影响实验的各种条件并发挥自己的逻辑推理优势，从各个方面了解实验现象发生的机理。法拉第从不满足于一时的发现，他的认识和实验研究是同步的，实验研究随着认识的发展不断改进，而认识随着实验研究的改进也不断得到提高和完善[5]。法拉第将认识和实验研究有机地结合起来，一步一步地探索，直到发现事物的本质。当前，大多数教师都是采用满堂灌的方式向学生传输知识。这种教学方法的弊端是显而易见的。在实际教学中，教师要注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查和探究，指导学生通过类似于法拉第探索磁生电的本质的方式获取科学知识，并且学会科学的方法、技能和思维方式。现代应用型本科教育主要是培养高素质的应用型人才，这就要求大学生学习法拉第深入钻研和独立思考的精神，在具体问题的牵引下发挥自己的主观能动性，调用各种可行的手段，自主探究解决生产实际中的具体问题。经过这种锻炼的学生，一般就能够对各种生产技术难题进行分析、推理，提出各种可行的解决途径，然后通过观察、实验采集数据，也可以通过查阅文献的方式收集资料，最后对获得的数据和资料进行分析、比较、归纳，形成最优化的方案。

三、重视实验，提高解决问题的能力

法拉第平生的研究工作中几乎没有复杂的数学推导，都是建立在一系列生动、直观的实验基础上的。他对物理学最卓越的贡献即电磁感应定律也是通过实验发现的。实验是人们研究自然、认识和改造客观世界的基本手段。随着科学技术日新月异的发展，实验已经成为科技创新的重要手段，在实际生产中发挥着越来越重要的作用。它既是理论的源泉，也是检验理论的裁判。由实验观察的现象和测量得出的数据，经过分析和处理，总结概括出内在的联系和规律，就上升为理论。同时，理论一经提出，就必须借助实验来检验其是否具有普遍意义[6]。在我国的高等教育中，实验教学通常被视为理论教学的补充和附属，教师和学生不重视实验教学，从而导致了大学生的动手能力普遍较差的现象。从一定程度上来说，法拉第是依靠实验才成为世界著名的科学家的。应用型本科院校是为了适应我国经济结构调整以及新型工业化和现代化发展的需求而应运而生的。对应用型本科院校而言，就是要培养面向生产、建设、服务和管理等一线岗位，适应广大用人单位实际需要的，具有较强的实践和动手能力的技术型人才。因此，应用型本科院校不仅要使学生具备比较坚实宽广的理论知识，而且还要发展学生的实验操作能力。一般来说，从应用型本科院校毕业的学生将会成为现代技术的应用者、实施者和实现者，他们最大的特点是具有较强的技术思维能力，擅长运用技术解决实际中遇到的问题。而实验作为大学生认识和改造客观世界的基本手段，在此过程中能够提高他们的动手能力以及发现和解决问题的能力。因此，实验在他们的学习和工作中所起的作用是不可或缺的。

综上所述，本文将应用型本科教育对人才的培养目标贯彻到具体的教学实践中，以法拉第发现电磁感应定律的过程来引导启发学生利用创新思维解决实际问题，并且通过实验的方法探索发现事物的本质。

参考文献：

[1]赵凯华，陈熙谋.电磁学[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]贾起民，郑永令，陈暨耀.电磁学[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]朱林生，顾永安.新建本科院校培养应用型人才的探索：基于校地互动的视角[J].中国大学教学，2010，（9）：25-27.

[4]陈熙谋，王稼军.电磁感应定律的定量表达式是怎样得出的？[J]大学物理，1987：31-35.

篇8

[关键词]电磁感应、误区、改进

引言

电磁感应雷击是感应雷击的一种表现形式。雷雨云放电时，在雷电流的周围空间里，还会产生强大的变化电磁场和电磁干扰。电磁干扰是任何可能引起设备或系统性能降低或对有生命及无生命物质产生损害作用的电磁现象。在实际工作中，我们发现，目前在电磁感应的防护方面存在一定的误区。本文就这方面的问题进行探讨。

1、存在的误区

1.1在屏蔽的作用和使用上的误区。

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。屏蔽是减少电磁干扰的基本措施，在实施过程中宜在建筑物和房间的外部设屏蔽，并以合适的路径敷设，屏蔽线路。目前人们对如何使用屏蔽来防护电磁感应这个问题的认识上存在误区，例如：屏蔽不接地；者屏蔽接地了，但只有一个接地点等等。

1.2在浪涌保护器设置上的误区。

浪涌保护器用于防止雷电过电压和瞬态过电压对直流电源系统和用电设备造成的损坏，浪涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过高电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。目前，在浪涌保护设置问题上，存在着盲目设置的误区。对于设置信息系统的建筑物，是否需要防雷击电磁脉冲，应在完成直接、间接损失评估和建设、维护投资预测后认真分析和综合考虑，做到安全、适用、经济。因为浪涌保护器较其他开关电器相对昂贵，要尽量减少开发商的经济负担，就不能不讲投资而盲目设置。在设计中要考虑现有的保护装置的有效利用，要与供电系统的型式、暴露程度，所有线缆的架设，设备自身的耐压水平，选用防雷装置的特性及其有机配合，以及装设后对设备的正常工作是否产生不允许的影响，雷击发生后的反应和自复能力等等复杂的因素进行综合考虑，当然，还应考虑投资与效益的关系。

1.3对电磁感应易发多发区段上认识模糊。

由于直击雷电流有极大幅值和陡度，在它周围的空间将有强大的、变化的电磁场，处在这电磁场中的导体会感应出较大的电动势。能够引起较大感应的就是直击雷电流，但是电磁感应的多发区是在直击雷电流运行的哪个方向上？人们对这个问题的看法目前还存在误区。

2、电磁感应雷击的形成及其防护

被雷电击中的装置的电位升高，产生电磁辐射干扰，伴随着急剧的电流、电压的瞬时变化。当雷云对地放电时，在雷击点主放电过程中，在雷击点附近的架空线路、电气设备或架空管道上，由于电磁感应产生电磁感应过电压。过电压幅值可达到几十万伏，当线路或网络附近发生了电磁场的变化时，如发生了直击雷，因电磁效应，在线路上就会产生感应电动势；如果存在回路，感应电动势就会在回路中形成电流。感应雷击有二种现象：一是带电云层由于静电感应，使地面某一范围带上异种电荷形成的，当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部雷击后产生的短时高压而形成的；二是由于直击雷放电过程中，强大的电磁脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应而形成的。

电磁感应的防护手段，主要包括屏蔽和设置浪涌保护器。不过，由于对电磁感应的认识上的不足或错误，导致在对屏蔽和浪涌保护器上的使用出现许多错误，出现防护效果不佳甚至失败。结合本人多年经验，下面就这几个方面作一些探讨。

3、关于屏蔽的作用及正确的使用方法

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。电磁屏蔽采用低电阻的金属材料，利用电磁场在屏蔽金属内部产生涡流起屏蔽作用的。一般所谓的屏蔽，多半是指电磁屏蔽。如果将屏蔽板接地，则同时也兼有静电屏蔽的作用。屏蔽无疑防护电磁感应的好方法，问题主要出在使用上。接地的一大前提，就是可将地球视作一个巨大的导体球，其电势永远为零。则任一导体接地后，由于电势差的关系，其表面的第三种电荷总是会流入大地，以达到内部的平衡。所以，当接地时，会有电荷流入大地，造成原本不带电的导体总体上反而带电了。在屏蔽的使用上存在三种错误。第一个错误是屏蔽不接地，这使屏蔽形同虚设；第二个错误是屏蔽接地了，但只有一个接地点，这同样对电磁感应的防护无意义；第三个错误是虽然屏蔽层上有两个以上的接地点，但接地方法和位置选择错误也导致屏蔽的作用大打折扣。正确使用屏蔽的方法是：在一段屏蔽层上，至少应选择两个点接地；而且屏蔽层的两个端点必须接地；而每一个接地都应遵从独立和就近接地的原则。

4、关于浪涌保护器的设置

浪涌指线路上电压的瞬时变得很大，如雷击、其他感应、谐波等，高电压进如用电器会发生击穿现象，所以在线路的输入端都会设置浪用吸收器来保护下游的用电器。浪涌保护器的工作原理，两个电极分别与L（或者N）和PE线相联，两个电极之间形成一个电气间隙。电网在不超过最大持续运行电压的情况下运行时，两个电极之间呈高阻状态。如果电网因雷击或者操作过电压使两个电极之间的电压超过点火电压时，间隙被击穿，通过弧光放电将过电压能量释放。

浪涌保护器也是可以用于防护电磁感应的，尽管其效果并不理想，至少，他没有正确设置的屏蔽体的防护效果好。问题主要出在设置上。在许多的地方，一条线路上只设置了一级浪涌保护，而一级浪涌保护，而一级流涌保护至少还需要一条用户终端才能与之构成一个感应电流的消耗回路。固而同样存在雷击设备的威胁。另外，浪涌保护器本身有自己的先天不足，如需要启动电压，反应需要时间等，再加上如果位置不当或感应区段距浪涌保护器距离太大，都加大了浪涌保护器失效的机会。正确的方法是准确判定感应区段，并在感应区段的首尾之间至少设置两级独立的浪涌保护器，且每级浪涌保护器也要各自独立地主近接地，这样才能起到一定的防护作用。

5、关于电磁感应的易发多发区段

这个问题其实是一个常识，只是未能引起人们的充分的重视。我们知道，能够引起较大感应的就是直击雷电流，而直击雷电流的运行主要就是在竖直方向上的，因而，从理论上讲，它只能在线路的竖直分布的区段上产生感应，而在水平分布的区段上感应为零。所以，在任何一条线路上，电磁感应的易发多发区段就是那些竖在分布的区段，而防护的重点，就是这个区段，在这个区段上，无论采用屏蔽，还是设置浪涌保护器都是可以实现有效防护的。而只要确定了这个重点区段，其实没有必要在全线路上大撒网，不仅可以节省成本，也能大大提高防护效果。

6、结束语

现代防雷技术是一系统工程，系统结构愈合理，相互之间的作用就越协调，才能使整个系统在总体上达到最佳的运行状态。电磁感应的防护，是防雷的一个重要方面。也是一个值得继续探讨的永恒的课题，只要多实践，一定会找到更好的防护方法。

参考文献

[1]《电磁场与电磁波》杨显清

篇9

如图1就是iPhone手机的无线充电装置，全称“无线感应电源垫充电器”.下面我们就一起揭开无线充电的神秘面纱.

现代无线充电技术有：“电磁感应方式”“磁共振方式”和“电场耦合方式”等多种方式.

“电磁感应方式”无线充电技术是目前手机、电动牙刷、平板电脑最常用的充电方式.下面我们就介绍这种充电技术.

电磁感应方式采用了19世纪上半叶发现的一个物理现象.众所周知，电流流过线圈时，周围会产生磁场.1820年，丹麦物理学家汉斯·奥斯特（Hans Oersted）发现了这种电磁效应.

用没有通电的其他线圈接近该磁场，线圈中就会产生电流，由此点亮灯泡.1831年，英国物理学家法拉第发现了磁场向线圈供电的物理现象，并称之为电磁感应现象.

无线充电使用的充电座和手机终端分别内置了线圈，使二者靠近便开始从充电座向终端供电.如图2送电线圈安装在无线充电使用的充电座上，当电流流过送电线圈就会产生磁场，受电线圈安装在手机终端上，未通电的受电线圈靠近磁场时就会产生电流给手机充电.无线充电就应用了电磁效应和电磁感应两种物理现象之间磁场关系.

为提高供电效率，需要使线圈之间的位置对齐，不产生偏移.因此，各厂商在位置定位方法方面纷纷开动脑筋.

无线充电使用的充电座内部排列了14个线圈，左右各7个，用这些线圈覆盖了充电座的绝大部分范围（图3）.由此，终端可以比较自由地放置在充电座上.在7个线圈中可最多自动选择3个能高效传输的线圈来供电.将手机终端放在充电板上的任何位置任何方向均可充电.

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电磁炉是利用电磁感应原理制成的高效节能的电气烹饪器具，是现代厨房革命的产物.它由高频感应线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成.工作时，励磁线圈中通入交变电流，线圈会在周围产生交变磁场.笔者利用电磁炉的励磁线圈能产生交变磁场这一特性做物理实验，不仅解决了现有器材难于满足教学要求这一问题，而且能更有效地提高教学质量、培养学生的科学素养及创新意识.

一、实验器材

家用电磁炉一台，直径为1 mm漆包线约40米，规格“6 V、0.7 A”灯炮1个，灯座一个，直径为20 cm的不锈钢盘1个，火柴一盒，长10 cm、直径2 cm木棒1根， 长 4 cm、宽4 cm的小铁片1块，厚2 mm、长20 cm、宽2 cm大铁片一块，螺丝若干枚等.

二、装置制作

1.改装电磁炉.揭开电磁炉面板，可以看到内部有一副平板线圈（即励磁线圈），用螺丝刀把固定线盘的螺丝去掉.以距大铁片一端3 cm处为对折线把铁片折成一个直角，在铁片较短的一端中央用打孔器打上一个小孔，用螺丝穿过小孔固定在电磁炉的塑料底座上.在铁片另一端的边缘处打上另一个小孔，用螺丝把励磁线圈固定在此小孔上.把原本水平放置的励磁线圈竖立起来，目的是让讲台下的学生能够看到线圈，同时着重强调电磁炉线圈的作用.

2.线圈的制作.把直径为1 mm、约30 m漆包线绕成约40匝的线圈，在漆包线两端去除绝缘漆 ，并串联一个灯炮底座，灯炮接在灯座上.

3.金属盘制作.在不锈钢盘的盘缘及小铁片上分别打上两小孔，把小铁片放在盘内侧，用螺丝通过小孔把不锈盘及铁片一起紧固在长10 cm、直径2cm木棒上.把两根火柴夹在不锈盘与铁片中间，有火药的一端紧贴不锈钢盘底.

三、实验方法

1.演示原副线圈中的电磁感应现象.把串有灯炮的线圈靠近励磁线圈，电磁炉工作时，可以观察到灯炮被点亮了这实验现象.说明了线圈内产生了感应电流，满足了产生感应电流的两个条件，即穿过串有灯炮的线圈的磁通量是变化的.

2.探究块状金属内能否产生感应电流.设置最近发展区，从重温线圈中的感应电流到探究块状金属内的感应电流.

3.理论探究块状金属内能否产生感应电流.通过演示原副线圈中的电磁感应实验，学生知道了励磁线圈产生的交变磁场能够使闭合线圈产生感应电流，但在放入励磁线圈产生的交变磁场中的块状金属盘是否也能产生感应电流呢？这对学生来讲是一个难点问题.金属盘处在交变磁场中，穿过金属盘的磁通量是变化的，满足了产生感应电流的一个条件，金属盘内能否产生感应电流关健是看金属盘内能否构成闭合回路.老师应引导学生讨论、分析金属盘能否形成闭合回路，也可以帮助学生用极限思维来推理金属盘内能形成闭合回路：在金属盘内挖一个大洞时，学生能够理解此时的金属盘能形成闭合回路，如果让洞逐渐减小，直至无穷小，通过这一推理过程，学生都认可以金属盘内能形成闭合回路，理论上块状金属内也能产生感应电流.

实验呈现块状金属内的感应电流.金属盘内的感应电流我们看不见摸不着，可以用电流的热效应（即电流通过电阻时会发热）把感应电流呈现出来.实验演示感应电流发热现象，让插有火柴的金属盘靠近工作中的励磁线圈，火柴被点燃.说明金属盘发热了，实验验证了理论探究结果，支持了金属盘内会产生感应电流这一观点.

涡流的热效应.变化的磁场穿过块状金属导体时， 导体内就会产生感应电流，这种电流叫做涡流.通过前面这个实验得知，导体中有涡流时会发热，说明涡流像其他电流一样也具有热效应.涡流的热效应在生活、生产中有重要的应用，如电磁炉、真空冶炼炉都是利用涡流的热效应来工作的.

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职专物理电学中的楞次定律对初学的学生来说感到抽象难懂，在应用时困难棘手，对于教这部分内容的教师来说也感到难度很大。我在教这部分内容时基本上是分两段进行的。第一段（授新课阶段），让学生初步了解规律，能简单运用规律，奠定掌握规律的基础。按照课本上的教学内容，一开始，先运用实验手段让学生了解在电磁感应现象中，由于穿过回路的磁通量的变化（增加或减少），使回路中产生感生电流，而感生电流必定产生磁效应――磁场，这个磁场是阻碍原磁场磁通量变化的。这里着重要让学生弄清两个问题：一是在电磁感应现象中存在着两个磁场，一个是原磁场――激发产生感生电流的磁场，另一个是感生电流的磁场。这两个磁场的状况是：原磁场一定是变化的，可能增强，亦可能减弱，感生电流的磁场可能是变化的，也可能是不变的。二是感生电流的磁场和原磁场的关系――感生电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化。若原磁场磁通量增多时，感生电流的磁场方向必定与原磁场方向相反，因而阻碍原磁场的增强变化；若原磁场磁通量减少时，感生电流的磁场方向必定与原磁场方向同向，因而阻碍原磁场的减弱变化。对于这点最为重要，这是楞次定律的核心规律。只有让学生弄明白了这层关系，方能运用楞次定律来判断感生电流的方向。学生能把握住以上两个问题，楞次定律的表述虽然言简意骇，学生也能明白这句话的“来龙去脉”，而不感到聱牙难懂。

弄清楞次定律后，引导学生理顺判断感生电流方向的步骤，结合具体题目让学生练习使用楞次定律判断感生电流的方向。在应用中，不仅让学生扎实掌握判断感生电流方向的方法，还要启发引导学生结合具体问题仔细揣摩楞次定律所阐述的规律。这样在认识规律中应用规律，在应用规律中加深认识规律，使认识与应用融为一体，经过反复训练，学生就能基本上掌握楞次定律及其应用。这是第一阶段的教学。

完成第一阶段的教学，使学生学会运用楞次定律判断感生电流的方向，按课本的要求基本完成任务。如果至此中辍，我觉得对楞次定律的教学只能说是浅尝辄止，学生对楞次定律的掌握也是浅尝辄止。要想使学生真正把握楞次定律的实质，明确电磁感应的变化机理，因而能对楞次定律做到灵活应用，仅完成第一阶段的教学还是不够的，还有待于对楞次定律做进一步的剖析，使学生对楞次定律所揭示的电磁感应现象中遵循的规律有更深刻的认识。为此，我在第一阶段教学的基础上，在第二阶段（复习阶段）结合电磁感应的具体实例启发引导学生，进一步认识电磁感应的全过程并总结其内在关系如下：

在电磁感应过程中，由于原磁场的变化，导致感生电流的产生，这一过程称之为“相生”，而感生电流的效果――感生电流的磁场又反过来阻碍激发产生感生电流的原磁场磁通量的变化，这一过程称之为“相克”。由此可以看出，电磁感应的本质是：在一定的条件下，产生感生电流，而感生电流的效果又反过来破坏产生自身的条件和基础。即既存在“相生”的过程，又存在“相克”的过程，就在“生”和“克”的依赖、制约中形成电磁感应这一事物。学生的认识跃升到这个境界上，我便引导学生把楞次定律概括成这样的表述形式“感生电流的效果总是反抗引起感生电流的原因”。这里所说的原因既可指磁通量的变化，也可以追溯到更“原始”的原因，如相对运动、回路变形、或提供原磁场变化的变化电流等等。这里所说的效果，既可理解为感生电流的磁场，又可理解为因感生电流的出现而引起的机械作用等等。

对楞次定律的探讨认识升华到这样的高度，运用楞次定律解决问题的范围也就扩大了，学生不仅运用楞次定律对感生电流方向的判断更加熟练自如，且对电磁感应的其它有关问题的分析和判断也能“心领神会”，甚至对某些问题的处理会独辟蹊径，捷足先登。下面试举几例说明。

例1．如图1所示，两个U形金属线框放在光滑水平面上，虚线范围内是一个匀强磁场，若线框A向B运动，刚好能进入B（有接触而无摩擦），当A、B接触的短暂时间内A将如何运动?

（A）加速向B（B）加速离开B

（C）减速向B（D）静止不动

分析：A未进入B前只产生感生电动势，不产生感生电流，未受磁场力作用。当A进入B与B接触时，A、B成闭合回路，出现感生电流，A受到磁场力作用，运动状态发生改变。弄清A受磁场力的方向，便得知其运动状况。对于A所受磁场力方向：

②A中产生感生电流的原因，是A向B运动切割磁力线（或穿过A、B所围回路中磁通量减少），所以感生电流的效果必定阻碍A运动，故A所受磁场力的方向与其运动方向相反。

例2.如图2所示。M、N为两根长直金属导轨，其上套着甲、乙两裸导线，处于匀强磁场B中，当甲沿图示方向运动时，乙向什么方向运动?

②甲运动使回路面积增大，穿过回路磁通量变化而产生感生电流。所以，感生电流的效果必定是使乙与甲同向运动以阻碍回路面积的增大。

例3．蹄形磁铁中间有一个可绕竖直轴自由转动的正方形金属框架abcd。按图3所示方向绕竖直轴旋转蹄形磁铁，问abcd将怎样运动?

分析：磁铁绕轴旋转，将使abcd中磁通量发生变化，产生感生电流，磁场又将对电流有力的作用，可分析abed的运动状况。

②磁铁的转动使线圈abcd中磁通量发生变化而导致感生电流发生，所以感生电流的效果必定因阻碍磁铁的相对转动而自身随磁铁转动。

例4.一条柔软的闭合导线，位于一变化的磁场中，要使该闭合导线所围成的面积增加，那么应采取下列措施中的（A）磁场要不断增强且方向垂直纸面向外，（B）磁场不断增强且方向垂直纸面向里，（C）磁场要不断减弱且方向垂直纸面向外，（D）磁场不断减弱且方向垂直纸面向里。

②因为只有磁场减弱使回路中产生感生电流，感生电流的效果才使导线所围面积增加以使回路中的磁通量增多来阻碍磁通量的减弱。

在研究电磁感应中，像这样的题目比比皆是，仅举以上三例。每一例的第一种处理方法毋庸置疑是一种正确的思维方法，特别是学生在学习这部分知识的开始阶段，由于对电磁感应过程认识不深，这样按部就班训练学生思维是十分必要的，且能将前后知识融会贯通，各种法则都能得到练习应用，这对于培养学生全面分析问题，提高综合思考能力是大有裨益的。但较第二种处理方法，它又显得“迂回曲折”、中间过程较多，学生往往因在某一环节上判断出现问题而导致整题的判断失误。而第二种处理方法在解决这类问题上能起到删繁就简，提高解题速度和准确程度的效应。在第二阶段的教学中，我采用第二种方法训练学生，在遇到以上的问题时，学生表现得思维敏捷，运用自如、判断准确，收效显著。

帮助学生深入理解楞次定律，全面了解电磁感应中的。“生”、“克”过程，学生观察和研究许多电磁感应现象变得灵通了。如老师提到诸如此类的问题：灵敏电流计出厂运输中为何要在两接线柱上连一根导线?发电机发电时，未加负载动力机转动“轻松”、“欢快”，而加上负载后“闷声闷气”?还有变压器原线圈中的电流为何随副线圈上负载的增减而变化。学生都能清楚作答。

另外，学生真正热悉了规律，在解决电磁感应问题时还能自觉地避免顾此失彼的毛病。像磁场力使通电导线产生运动，这种运动必然会使导线中产生反电动势以减少导线中的电流，即减弱磁场的作用力，如果导线受其它力的作用而在磁场中作切割磁力线的运动，那么在有闭合回路的条件下，磁场必定对由此而产生的感生电流发生作用力，以阻碍导线与磁场间的相对运动。所以，在电磁感应中凡“因电而动”不能忽略了反电动势的出现；凡“因动而电”不能忽略了磁场对电流的作用，阻碍导线与磁场的相对运动。学生在处理这些问题时由于深刻理解了电磁感应过程中的“生”、“克”规律，所以各方面都能兼顾到，综合思维能力大大加强了。

在深刻理解楞次定律的基础上，后面讲通电自感现象、断电自感现象，日光灯镇流器在日光灯正常工作后的降压限流作用、变压器工作时的互感原理和LC回路中振荡电流的产生都能起到事半功倍的效果，有前面的认识基础，教师略加解释，学生接受起来便水到渠成。

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楞次定律是解决感应电流的方向如何确定的问题,它的内容比较抽象,涉及电和磁之间的复杂关系,是高中物理教学中的难点之一。

楞次定律内容:闭合导体回路中感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。其中包含两层含义:

因果关系,闭合导体回路中磁通量的变化是产生感应电流的起因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果。因为感应电流也是电流,同样存在电流的磁效应,它也要产生磁场。直接地说:只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现(产生感应电流或产生感应电流的磁场的必要条件:导体回路闭合、磁通量发生变化)。

符合能量守恒定律:感应电流的磁场对闭合导体回路中磁通量的变化起到阻碍作用,这种阻碍作用是把其他形式的能转化成电能,符合能量转换守恒定律。

在这节教学过程中应注意讲清以下几点:

1.明确各个物理量之间的关系

当穿过闭合导体回路的磁通量变化时,闭合回路中会产生感应电流,感应电流也是电流,感应电流也存在着电流的磁效应,它同样产生磁场,即感应电流的磁场。这样回路中就有两个磁场:一个是原来的磁场(产生感应电流的磁场),另外一个是感应电流的磁场。

2.正确理解“阻碍”的含义

感应电流的磁场对于原来磁场的磁通量的变化有阻碍作用,但千万不能理解为“阻止”原来磁通量的变化。感应电流的磁通量是阻止不了原磁通量的变化的。感应电流的磁场对于原磁场磁通量的变化的“阻碍”作用应理解成:当原磁场的磁通量增加时,则感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场的磁通量减少时,则感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。这里的“阻碍”就是当原磁场的磁通量增加时,它起“反抗”作用;当原磁场的磁通量减少时,它起“补偿”作用。即磁通量增加时反抗磁通量增加,磁通量减少时又补偿磁通量的减少。

3.明确应用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤

(1)确定要研究的闭合回路。

(2)确定原磁场方向,再确定原磁场的磁通量的变化。

(3)如果原磁场的磁通量是增加的,则感应电流所产生的磁场的方向与原磁场的方向相反;如果原磁场的磁通量是减少的,则感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,从而确定感应电流的磁场方向。

(4)根据上述的感应电流的磁场方向,再运用安培定则来确定感应电流的方向。

4.明确符合能量守恒定律

楞次定律的另一种表述:“电磁感应所产生的效果总是要阻碍引起感应电流的导体(或磁体),靠近或远离过程中都要克服电磁力做功,外力克服电磁力做功的过程就是把其他形式的能转化为电能的过程。由此还可以判断电磁感应现象中导体间相对运动的方向。”

我认为,在教学中讲清以上几点,对学生深刻理解楞次定律的内容,掌握楞次定律的实质是必不可少的,只有这样才能使学生抓住定律的实质,融会贯通。

二、加强楞次定律的实验

实验1:如图1所示,闭合线圈对做简谐运动的弹簧(上的磁铁)的阻碍作用,(请学生动手验证)

实验2:用“物理实验微机辅助教学系统”演示在电磁感应现象中,感应电流的磁场对运动磁体的阻碍作用及电磁感应现象的瞬时性,演示实验装置如图2所示。

注意:①在本实验中,由于学生看不见磁体块(钕铁硼)在铝管中的下落情况,可能对屏幕上打出来的图像(如图3所示)有不同想法,注意引导学生利用图像上的数据分析磁体块的运动情况。②在以往的实验中,由于电流表指针回摆的影响,磁铁的插入和拔出不能连续进行,因此学生对电磁感应现象的瞬时性了解不足。在此实验中,要结合屏幕上打出来的图像进行认真讲解。③要仔细介绍利用“物理实验微机辅助教学系统”验证楞次定律的实验原理和装置,使学生体会到实验的真实性,培养学生应用现代化科技手段进行学习和研究的意识。

实验3:(备用实验)用可拆变压器演示电磁阻尼摆。

将屏幕切换到到习题2,分析磁铁插入和拔出时线圈所受到作用力的情况及该作用力将使线圈做什么运动的情况(磁体靠近时,推线圈远离;磁铁远离时,拉线圈随之运动)。

我们把在电磁感应现象中发生的这种现象,即对在发生电磁感应现象时被动运动的一方总是受到一个作用力的推动,使之随主动运动的一方同向运动的现象,叫做电磁驱动。

实验4:用楞次定律演示仪演示电磁驱动现象,并讲解和验证开口环中只有感应电动势而没有感应电流的问题(演示换用强磁场后,开口环也运动起来,且运动规律与闭合环的运动规律完全一样)。

实验时,先用普通条形磁铁演示:闭合环被驱动,开口环不动,引导学生分析,当磁体插入开口环的过程中,必有磁通增量Φ,则开口环中应有感应电动势ε=Φ/t,并在开口处积聚电荷形成一个电势差,进而分析得出:感应电流应是大量电荷定向移动形成的,而由于积聚电荷对其它电荷的排斥作用,开口环处产生的感应电动势,应该只是由极少量电荷的定向移动形成的,它们在运动时也应受到磁场力的作用,只是作用力太小,无法使仪器转动。

让学生动手验证:换用钕铁硼磁体块(如图4所示),开口环果然运动起来,且被驱动的规律与见到的闭合环的情实验6:(备用实验)电磁驱动电动机模型,如图6所示。

三、加强楞次定律练习

习题1:两根光滑的平行导轨MN、PQ水平固定,磁感应强度为B的匀强磁场与两根导轨组成的平面垂直,现将两根导线ab、cd平行放置在导轨上(如图7所示),用外力拉导线ab向右运动。(1)请用左、右手定则判断回路中感应电流的方向及ab、cd导线受到的安培力的方向(a、b两点哪一点的电势高)?(2)请用楞次定律判断回路中感应电流的方向。

习题2:在图8中,试判断:(1)将条形磁铁插入螺线管中时,a、b两点的电势高?感应电流的磁场对磁铁的运动起什么作用?(2)将条形磁铁从螺线管左端拔出时,a、b两点哪点的电势高?感应电流的磁场对磁铁的运动起什么作用?(3)将条形磁铁从螺线管右端拔出时,a、b两点哪点的电势高?感应电流的磁场对磁铁的运动起什么作用?

注意:通过分析、引导使学生深刻理解感应电流的磁场的相对运动总是起着阻碍作用(磁铁靠近时,阻碍其靠近;磁铁远离时,阻碍其远离),我们把在电磁感应中发生的这种现象,即在发生电磁感应时主动运动的一方总是受到一个阻碍作用的现象,叫做电磁阻尼。

四、总结

当电磁感应现象是由线圈(或磁体)间的相对运动而产生时,感应电流的磁场(或导线受到的安培力)总是具有阻碍它们之间的相对运动的作用。

将屏幕返回到练习题2并分析:(1)阻碍它们之间的相对运动而不是阻碍“运动”;(2)磁铁插入和拔出时感应电动势的磁场是怎样阻碍它们之间相对运动的,尤其是电磁驱动现象应怎样解释为阻碍它们之间的相对运动的。

将屏幕返回到习题1,利用阻碍它们之间的相对运动直接分析导线ab、cd受到的安培力的方向。

五、结语

综上所述,学习的根本目的是学以致用,所以引导学生将物理知识与实验应用有机地结合起来,应是当今物理教学时时刻刻不能忘记的课题之一。

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【关键词】:疼痛;擦伤;骨折;风湿关节炎;骨质增生

【中图分类号】R454.1【文献标识码】A【文章编号】1007-8517 (2010) 02-130-2

AFT型核电子磁是广州市奥菲特有限公司研制开发的原子核核外电子磁感应的简称。原子核核外电子磁感应是一种与我们常见的磁性材料所表现出来磁感应现象有着根本区别的作用场,它是由组成物质分子的原子核核外电子偏转运动所形成的。对外,象我们日常见到的各种磁卡,并不表现出很强的磁性。但是,经过长期的研究,这种原子核核外电子的偏转运动和我们人体发生的各种生物化学反应具有同样的能量级别,因此能迅速减轻并消除疼痛。

笔者利用广州市奥菲特有限公司生产的磁疗止痛贴(原名:AFT型核电子磁止痛贴,商品名:OK贴,以下简称:OK贴)治疗擦伤、扭伤、挫伤、骨折、风湿性关节炎、骨质增生等引起的疼痛,并与常规的治疗方法如内服消炎止痛药品,外用理疗及其他止痛贴,作为对照进行平行治疗、观察,疗效满意。

1资料与方法

1.1一般资料

105例擦伤、扭伤、挫伤、骨折、风湿性关节炎、骨质增生患者,来自XXX医院门诊和住院病房。随机分为观察组53例和对照组52例。临床试验的试验对象均签署《知情同意书》,观察男16例,女37例;年龄25-80岁,平均年龄60岁,病程最短的1天,最长者60天,平均8.6天。对照组男15例,女37例;年龄27-78岁,平均58岁,病程最短的1天,最长者60天,平均8.4天。主要症状均为疼痛,尤其是夜间为甚,彻夜难眠。部份患者因风湿性关节炎、骨质增生长年不定期复发,发作期间,疼痛难忍,严重影响日常生活。两组患者在性别、年龄、病史、病情方便比差异均无显著性意义(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1观察组:患处擦洗干净后,将OK贴贴在患者疼痛部位,视疼痛部位面积的大小,每个患者一次贴1到2贴,24小时为一个疗程,每个患者四个疗程。

1.2.2对照组:采用常规的治疗方法如内服消炎止痛药品,外用理疗及其他止痛贴作为对照进行平行治疗。

1.3疗效标准

显效:患者使用OK贴之后,感到不疼或有轻微疼痛。

有效:患者使用OK贴之后,疼痛有明显的减轻。

无效:患者使用OK贴之后,疼痛没有明显的减轻。

1.4疗效观察

全部病例治疗后均进行随访,观察病例疼痛部位的变化,询问患者的感受。

2结果与讨论

经1-4个疗程治疗,观察组中,有两例出现过敏和可疑过敏而终止冶疗,另有15例因治疗效果良好,在三个疗程内自行停止治疗,只有一例治疗四个疗程后无效,观察组总有效率98.1%,对照组总有效率为76.9%,观察组总有效率明显一高于对照组(P

我们根据患者的临床表现,进行了统计,结果见下表:

OK贴经临床使用之后,患者普遍反映,消炎止痛速度快,效果明显,不含任何刺激人体的物质和气味,使用简单方便,皮肤干净,无不良反应,反映良好,是广大患者的常备之物。

人体体内的各种生命活动的本质是自由基的产生、转化和消失(淬灭);自由基可以彼此复合成为三重态(自旋相同)或单线态(自旋相反)。在众多物质中,金属茂络合物在激活的状态下,核外电子处于典型三重态或单线态。

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大学物理下册主要研究的是电磁学、光学和量子物理基础。下面按照章节说起。

电磁学包括电和磁以及电磁感应三部分，电学和磁学既有相同之处又有不同，学好了电学才能学好磁学，反之，电学掌握不好磁学就易混淆。

静电场由两部分组成，分别是真空中的静电场以及电解质中的静电场。电学部分的重要物理量是电场强度和电势。主要物理模型是点电荷和匀强电场。一个重要实验定律是库伦定律，两个重要定理分别是高斯定理和安培环路定理。两个定理应用了高数中通量和环流的概念，通过两个定理的数学表达式，理解静电场是一种真实的客观存在的物质，是有源无旋场。电场的能量储存在电场中而非电容中。电场对放入其中的电荷有力的作用。

稳恒磁场也分成两部分，分别是真空中的恒定磁场和磁介质中的恒定磁场。磁学部分的重要物理量是磁感应强度和磁场强度，主要物理模型是无限长载流直导线和匀强磁场。重要实验定律是比奥萨法尔定律（与电场中库仑定律类比），重要定理是磁场中的高斯定理和安培环路定理，通过磁场中上述两定理的数学表达式，理解稳恒磁场是有旋无源场。磁场对放入其中的运动电荷有力的作用。磁场对单个运动电荷的作用称为洛伦兹力，对大量定向运动电荷的作用称为安培力。值得注意的是大学物理上册中学习的右手螺旋定则，在磁学部分有大量应用。

电磁感应部分，高中已经学过楞次定律和法拉第电磁感应定律。难点在于感应电动势分成了感生电动势和动生电动势。电动势的产生的实质是非静电力的做功，动生电动势是洛仑兹力充当非静电力，感生电动势是感应电场的力充当非静电力。磁场的能量储存在磁场中而非电感中。

光学的重点在于波动光学，包括光的干涉、衍射和偏振三部分。在光的干涉和衍射中要牢记明暗纹条件，重点理解光程差的概念，注意半波损失情况的发生。偏振的学习中主要是马吕斯定律和布儒斯特定律的应用。