电磁学的产生及其应用论文_张兰泰

电磁学的产生及其应用论文_张兰泰

摘要:物理学的研究成果已经广泛应用在我们的日常生活当中,可以说我们生活的方方面面都离不开物理学。自古以来人们就开始进行物理学研究,每一次巨大研究成果的产生都见证者历史辉煌的一面,物理研究理论知识在现实生活中的应用,极大地丰富了人们的日常生活,不仅可以让人们对客观世界有了很大的认识,也可以带人们进入充满未知和推理的世界。物理学是一个非常大的学习体系,其中电磁学的研究成果贯彻着我们的日常生活。它广泛应用在交通、通讯、制造业、科技、医疗等方面,极大的改善了我们的生活质量,使我们的日常生活有了很大的变化,因此,电磁学的研究非常重要,本文主要介绍电磁学的产生及其在我们生活中的应用,让人们真正认识到研究电磁学的本质和意义。

关键词:电磁学,蓝牙技术,手机

一、电磁学

在早期研究中,人们认为电和磁是两个完全独立现象,最早将电和磁关联在一起的是麦克斯韦的电磁理论[1],这个理论支配着一切宏观电磁现象,同时,它还构建了光学现象与电磁学现象的统一,让人们对物质世界有了进一步的思考。但是由于麦克斯韦电磁理论晦涩难懂,并且以当时的物理学研究进展并不能进行实践验证,因此该理论在当时并没有被普遍重视,直到1885年,赫兹发现了电磁共振现象,并且用实验验证了麦克斯韦光的电磁理论的正确性,自此以后,人们开始承认麦克斯韦的电磁理论,并且公认他是“自牛顿以后世界上最伟大的数学物理学家”。麦克斯韦电磁理论在物理学研究中,认为在更高的级别上,物质具有统一的相互作用,该理论信念使电磁学广泛应用在各种领域当中打下了很好的基础。电磁学的研究在物理学当中是最为复杂一门学科,但是它的应用理论对人们的社会生活有着重大影响,推进了社会的进步[2]。

二、电磁理论的实际应用

2.1消费领域

相信对于在校园生活的老师和学生对校园一卡通已经非常熟悉了,校园一卡通体现了电磁学的完美应用。在一卡通产生之前,学生们在学校购买东西都需要携带现金,不仅不够安全,而且几乎都会涉及找零的事情,这给消费者和生产者都带来一定的麻烦,一卡通的产生就很好地解决了这些问题,校园一卡通的内部是一个非接触式IC卡,在它的内部装着一个感应圈和电路芯片,这种IC卡的正常使用需要一个外置的读卡器,它会发出与IC卡一样的脉冲,就是我们所说的读卡器,当IC卡靠近读卡器时,产生的电磁会促进芯片工作。电磁学在一卡通和读卡器中的应用为学生和教师的日常生活带来了极大的便利。

2.2家电应用

电磁炉、微波炉这些家庭电器已经被很多家庭广泛使用,在现代社会中,人们的生活节奏越来越快,很多人忙于工作,对自己饮食越来越忽视,甚至为了嫌麻烦不吃饭或者直接吃垃圾食品,长此以往会对人们造成了很大的健康问题 。微波炉在此条件下应运而生,有效的缓解了人们工作繁忙无法吃饭的问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由美国工程师珀西·勒巴朗·斯宾塞发明的微波炉,可以快速的加热食物,操作简单,节省时间,微波炉从电磁学理论上来看,就是一台微博发电器,磁控管是微波炉的核心组成部分,它的作用就是发出微波能,在微波炉里面放入蔬菜、肉类等这些食物后,由于它们自身充满水分,水分子会与微波炉发出的微波产生同样的振动频率,分子之间的相互摩擦会产生热量,由此,会促进食物的加快做熟。从这方面看,电磁学在人们生活中的应用加快了人们的生活节奏[3]。

2.3通信行业

(1)手机

虽然手机仅仅发明了几十年,但是已经被人们普遍的使用,随着社会经济的发展,几乎每以未成年人手里都有一部手机,通过远程聊天、视频、上网等等,极大地丰富了人们的日常生活,也为工作带来了很大的便利。手机就是通过电磁学来完成通话的,手机内部安装了可以接受和发出电磁波的芯片,在手机接受与发出电磁波的过程当中,就完成了通话,通过信号塔卫星的作用,即使在非常远的地方,也能快速通话,使人们在第一时间完成相互的交流,极大的便利了人们的生活。

(2)蓝牙技术

在没有网络的情况下,十米之内短距离的文件传输与通信,人们都会用到蓝牙技术,在使用的过程中,两部设备要进行PIN码配对,蓝牙设备将信号转换成电磁波,通过电磁场传播,接收装置再进行调配信号,进而完成无线传播,该技术是基于电磁理论实现的。同时蓝牙技术也应用在蓝牙耳机、电脑、手机等设备当中。

2.4交通运输

自电磁感应现象被发现以来,科研人员一直非常重视磁悬浮的研究,随着我国经济的高速发展,交通运输扮演着非常重要的角色,磁悬浮列车的出现,极大地提高了交通运输的速度,而磁悬浮列车的原理,也是电磁学的一种应用。电磁铁是磁悬浮列车的基本组成部分,需要在列车的两侧和底部装入一定量的电磁铁,相应的,在轨道的两侧也装入适量的电磁铁,在运行时对电磁铁加入交流电,使磁铁之间存在持续的相斥作用,车辆由此实现悬浮的状态,还可以通过控制电流的大小来控制悬浮力的强弱,通过列车与轨道之间电磁铁相互作用产生的推力可以极大地加快列车的行驶速度,从而为人们的出行带来很大的便利。

2.5医疗设施

我们在生活中应该都听说过有一种医疗方法叫磁疗,它就是依据电磁学原理实现的。磁疗是通过生物之间的电磁效应来调整人们的身体机能,该方法不仅简单快捷,能够调理人的身体治疗疾病,而且安全无副作用。虽然目前该方法还没有得到科学的认证,但是该疗法已经被广大人民所接受并且得到了世界卫生组织的肯定,相信在不久以后,磁疗医学一定会被科学家们认证,在未来的医学界得到更普遍的应用。

三、结论

电磁学理论的在我们生活当中的应用,教育、家庭、通讯、交通、医疗等等,已经完全深入到了我们生活的方方面面,它不仅为我们的生活带来了极大的便利,还极大地促进了国家的快速发展,对电磁学的研究还在继续,我们有理由相信在不久的将来肯定还会有更好的发明和应用,为我们社会的发展,人民的幸福做出极大的贡献。

参考文献

[1]向义和. 麦克斯韦电磁场理论的建立[J]. 物理, 1991(1):43-48.

[2] 赵凯华, 陈熙谋. 新概念物理教程.电磁学[M]. 高等教育出版社, 2003.

[3] 王芷曼. 高中物理电磁学知识在生活中的应用[J]. 科技风, 2019, 369(01):71.

论文作者:张兰泰

论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期

论文发表时间:2020/1/15

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