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电磁学在生活中的应用

电磁学在生活中的应用
电磁学在生活中的应用

电磁学在生活中的应用

材料与化学工程学院

高分子材料与工程

541004010122

李祥祥

电磁学在生活中的应用电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。

电磁学在生活中应用也比较广泛,下面举例说明电磁学在生活中应用。

指南针

指南针是用以判别方位的一种简单仪器。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。地球是个大磁体,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以会一端指南一端指北。电磁炉

电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使锅具铁原子高速无规则运动,原

子互相碰撞、摩擦而产生热能(故:电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此,在电磁炉较普及的一些国家里,人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。

电磁炉工作过程中热量由锅底直接感应磁场产生涡流来产生的,因此应该选择对磁敏感的铁来作为炊具,由于铁对磁场的吸收充分、屏蔽效果也非常好,这样减少了很多的磁辐射,所以铁锅比其他任何材质的炊具也都更加安全。此外,铁是对人体健康有益的物质,也是人体长期需要摄取的必要元素。

电磁起重机

电磁起重机是利用电磁原理搬运钢铁物品的机器。电磁起重机的主要部分是磁铁。接通电流,电磁铁便把钢铁物品牢牢吸住,吊运到指定的地方。切断电流,磁性消失,钢铁物品就放下来了。电磁起重机使用十分方便,但必须有电流才可以使用,可以应用在废钢铁回收部门和炼钢车间等。

利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置叫做电磁起重机。电磁起重机能产生强大的磁场力,几十吨重的铁片、铁丝、铁钉、废铁和其他各种铁料,不装箱不打包也不用捆扎,就能很方便地收集和搬运,不但

操作省力,而且工作简化了。装在木箱中的钢铁材料和机器可以同样搬运。起重机工作时,只要电磁铁线圈里电流不停,被吸起的重物就不会落下,看不见的磁力比坚固的链条的可靠。

电磁继电器

电磁继电器一般由电磁铁,衔铁,弹簧片,触点等组成的,其工作电路由低压控制低压电路和高压工作电路两部分构成。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

电磁学在大学物理中是一个难点,然而其在日常生活中有着极为广泛的应用,我们的生活与其息息相关,因此学好它是必不可少的

军事领域的一些电磁学应用

军事领域的一些电磁学应用 09级地球物理专业PB09007126 sidpx 内容简介 本文将介绍电磁学在军事领域的一些应用。 首先将介绍的是未来将取代火炮的电磁炮技术,这一部分包括电磁线圈炮以及电磁轨道跑的发射原理以及多方面的应用。 其次将会简略介绍特斯拉线圈,以及其产生人工闪电的基本原理,文中附带实物图以及电路图,有兴趣的同学可以搜集一些详细资料进行制作。 关键词:电磁轨道炮电磁线圈炮特斯拉线圈 引言 电磁学理论经过人类数百年的探索已形成非常完备的理论体系,对于理论物理中电磁学的问题由于本人水平所限无法加以探讨,本文将着重介绍电磁学在军事领域的一些应用,电磁炮武器是当今军事领域比较热门的话题,很多军事强国都对电磁炮进行不少研究实验,本文将介绍一些粗浅的总体知识;其次将介绍特斯拉线圈,特斯拉在电磁学的理论和应用领域为全人类做出过卓绝的贡献,在国防军事领域的尖端领域也有不少涉足,比如外界传闻中神秘的“死光”武器(并非激光),以及发现特斯拉效应(恐怖的地球物理武器的理论依据),文章所选取的特斯拉线圈并非现实军事领域的武器(不过在游戏中被引作武器),在这里写这个确有点不切题,在此写下略抒对这位伟大天才的敬仰,还望见谅。 电磁炮 电磁线圈炮 电磁线圈炮是由环绕炮膛的一系列固定线圈与环绕弹丸的弹体线圈所组成。炮弹发射时,电源依次给环绕炮膛的一系列固定线圈供电,产生一个沿炮管运动的移动磁场,使得在环绕弹丸的弹体线圈中产生感应电流,感应电流也形成一个磁场,产生加速力,使弹丸在炮管整个长度上得到加速。弹丸就这样高速地被发射了出去。 基本发射原理 如下示意图,发射时先接通线圈1的电流,然后断开并接通线圈2的电流,而后断开2的电流接通线圈3的电流,从而产生一个沿炮管运动的移动磁场,使得在环绕弹丸的弹体线圈中产生感应电流,炮弹向减少内线圈磁通量减少的方向运动(向前推进),从而炮弹被不断加速发射。 电磁轨道炮

电磁兼容技术的发展状况及应用

电磁兼容技术的发展状况及应用 摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电 路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近 年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加。 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间 的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为 了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准, 特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走 上市场. 因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看 到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加. 我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是我们努力实现的目标. 1 什么是电磁兼容标准 为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准.电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求.之所以称为基本要求, 也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题.大部分国家的 标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定的标准. IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准,分别是CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会).CISPR制定的标准编号为:CISPR Pub. XX ,TC77制定的标准编号为IEC XXXXX . 关于CISPR:1934年成立.目前有七个分会:A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰) 关于TC77:1981年成立.目前有3个分会:SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、 SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性). 我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准,目前已发布57个,编号为GBXXXX - XX,例如GB 9254-98. 欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准,其对应关系如下: EN55××× = CISPR标准, (例: EN55011 = CISPR Pub.11) EN6×××× = IEC标准, (例: EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11) EN50××× = 自定标准, (例: EN50801) 我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标,例如GJB151A = MIL-STD -461D. 电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准. 基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据.基础标准不涉及具体产品.

电磁学的应用

电磁学的应用—蓝牙技术 摘要:蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信,从而数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。 关键词: 1、蓝牙系统 蓝牙系统一般由以下4个功能单元组成:天线单元、链路控制(固件)单元、链路管理(软件)单元和蓝牙软件(协议)单元。它们的连接关系如图1所示: 图1 蓝牙系统结构图 1.1 天线单元 蓝牙要求其天线部分体积十分小巧、重量轻,因此,蓝牙天线属于微带天线。蓝牙空中接口是建立在天线电平为0dBm的基础上的。空中接口遵循Federal Communications Commission(简称FCC,即美国联邦通信委员会)有关电平为0dBm的ISM频段的标准。如果全球电平达到100mW以上,可以使用扩展频谱功能来增加一些补充业务。频谱扩展功能是通过起始频率为2.402 GHz,终止频率为2.480GHz,间隔为1MHz 的79个跳频频点来实现的。出于某些本地规定的考虑,日本、法国和西班牙都缩减了带宽。最大的跳频速率为1660跳/秒。理想的连接范围为100mm~10m,但是通过增大发送电平可以将距离延长至100m。 蓝牙工作在全球通用的 2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。蓝牙的数据速率为1Mb/s。ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带,因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等,都可能是干扰。为此,蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道(hop channel),在一次

各种计算电磁学方法比较和仿真软件

各种计算电磁学方法比较和仿真软件 各种计算电磁学方法比较和仿真软件微波EDA 仿真软件与电磁场的数值算法密切相关,在介绍微波EDA 软件之前先简要的介绍一下微波电磁场理论的数值算法。所有的数值算法都是建立在Maxwell 方程组之上的,了解Maxwell 方程是学习电磁场数值算法的基础。计算电磁学中有众多不同的算法,如时域有限差分法(FDTD )、时域有限积分法(FITD )、有限元法(FE)、矩量法(MoM )、边界元法(BEM )、谱域法(SM)、传输线法(TLM )、模式匹配法(MM )、横向谐振法(TRM )、线方法(ML )和解析法等等。在频域,数值算法有:有限元法( FEM -- Finite Element Method)、矩量法(MoM -- Method of Moments ),差分法( FDM -- Finite Difference Methods ),边界元法( BEM --Boundary Element Method ),和传输线法 ( TLM -Transmission-Line-matrix Method )。在时域,数值算法有:时域有限差分法( FDTD - Finite Difference Time Domain ),和有限积分法( FIT - Finite Integration Technology )。这些方法中有解析法、半解析法和数值方法。数值方法中又分零阶、一阶、二阶和高阶方法。依照解析程度由低到高排列,依次是:时域有限差分法(FDTD )、传输线法(TLM )、时域有限积分法(FITD )、有限元法(FEM )、矩量法(MoM )、线方法(ML )、边界元法(BEM )、谱域法(SM )、模式匹配法

电磁学知识在生产生活中的应用举例

电磁学知识在生产生活中的应用举例 2006年12月13日 教学目标: 知识与技能:1、懂得生活用电安全知识(C层) 2、会用学过的知识解释生活用电问题(B层) 3、了解传感器的作用,会对一些简单传感器的原理用中学物理知识作解释 (AB 层) 过程与方法:1、通过本节教学,引导学生把所学知识结合实际,养成理论联系实际的习惯;2、指导学生分析实际应用试题步骤、审题抓住要点,把题目分解成一个个小小问题的习惯。 教学重点:用电磁学知识解决新科技在生产生活中的应用。 教学方法:分层教学,主体合作 本学期复习完了3-1,请回顾一下这本书我们学了哪些知识? 电场恒定电流磁场 各章重点知识有哪些? 电功电阻定律、欧姆定律、闭合电路欧姆定律焦耳定律传感器的应用电流与磁场的关系一一安培定则,磁场对运动电荷的作用力(安培

力、洛伦兹力)的方向判断一一左手定则: 一、生活用电题 1、如上图所示是楼梯电灯照明电路图,电键K i和K2分 别是装在楼上和楼下两个位置的双联开关,拨动其中任 何一个开关,都能使楼梯电灯发光或熄灭,试问这四种 接法中,那一种接法是正确的?() 2、家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC, PTC 元件是由钛等半导体材料制成的电阻器,其电阻率与温度的关系如所示,由于这种特性,因此,PTC 元件具有发热、控温双重功能,对此,以下判断中正确的组合是() ①通电后,其电功率先增大后减小 ②通电后,其电功率先减小后增大 ③当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1 或t2不变 ④当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在ti?t2的某 一值不变 A、①② B、②④ C、①④ D、②③ 本题要点:①会读图;②电热灭蚊器属于纯电阻用电器,电功等于电热。 客称 额定电压 (V}|频率工惟电醜 (A) 电魁 (n>(r/min) 电动机 220500.51370 脱水电动 机 220500卫13J370 由上表回答:该洗衣机洗涤一次衣服共耗电多少?(洗涤一次衣服洗涤时间为15min,脱水时间为2min).用欧姆定律I =U求出的电流强度与电动机中的 R 实际工作电流是否相同?为什么?

电磁学的发展及生活生产中的应用

电磁学的发展及生活生产中的应用摘要:电磁学核心及发展,电磁学应用(磁悬浮列车、电磁炮) 关键字:电磁学、磁悬浮、电磁炮 引言: 随着电话,电视等电子产品的广泛应用,电磁学也日益受到人们的重视。内容: 简单的说来,电磁学核心只有四个部份:库伦定律、安培定律、法拉第定律与麦克斯威方程式。并且顺序也一定如此。这可以说与电磁学的历史发展平行。其原因也不难想见;没有库伦定律对电荷的观念,安培定律中的电流就不容易说清楚。不理解法拉第的磁感生电,也很难了解麦克斯威的电磁交感。因此,要了解电磁学的应用就必须先了解它的发展。 早期,由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的,同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。 电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。电磁学的进一步发展促进了电磁在生活技术当中的应用。 (一)民用--磁悬浮列车 1911年,俄国托木斯克工艺学院的一位教授曾根据电磁作用原理,设计并制成一个磁垫列车模型。该模型行驶时不与铁轨直接接触,而是利用电磁排斥力使车辆悬浮而与铁轨脱离,并用电动机驱动车辆快速前进。 1960年美国科学家詹姆斯?鲍威尔和高登?丹提出磁悬浮列车的设计,利用

强大的磁场将列车提升至离轨几十毫米,以时速300公里行驶而不与轨道发生摩擦。遗憾的是,他们的设计没有被美国所重视,而是被日本和德国捷足先登。德国的磁悬浮列车采用磁力吸引的原理,克劳斯?马菲公司和MBB公司于1971年研制成常导电磁铁吸引式磁浮模型试验车。 随着超导和高温超导热的出现,推动了超导磁悬浮列车的研制。1987年3月,日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车,其外形呈流线形,车重17吨,可载44人,最高时速为420公里。车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁力互相排斥,从而使车体上浮。槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用,从而产生牵引力使车体一边悬浮一边前进。由于是悬空行驶,因而基本上不作用车轮。但在起动时,还需有车轮做辅助支撑,这和飞机起降时需要轮子相似。这列超导磁悬浮列车由于试验线路太短,未能充分展示出空的卓越性能。 (二)军用—电磁炮 早在1845年,查尔斯?惠斯通就制作出了世界第一台磁阻直流电动机,并用它把金属棒抛射到20米远。此后,德国数学家柯比又提出了用电磁推进方法制造“电气炮”的设想。而第一个正式提出电磁发射(电磁炮)概念并进行试验的是挪威奥斯陆大学物理学教授伯克兰。他在1901年获得了“电火炮”专利。1920年,法国的福琼?维莱普勒发表了《电气火炮》文章。德国的汉斯莱曾将10克弹丸用电磁炮加速到1.2公里,秒的初速。1946年,美国的威斯汀豪斯电气公司建成了一个全尺寸的电磁飞机弹射器,取名“电拖”。 到20世纪70年代,随着脉冲功率技术的兴起和相关科学技术的发展,电磁发射技术取得了长足的进步。澳大利亚国立大学的查里德?马歇尔博士运用新技术,把3克弹丸加速到了5.9公里,秒。这一成就从实验上证明了用电磁力把物体推进到超高速度是可行的。他的成就1978年公布后,使世界相关领域的科学家振奋不

计算电磁学

电磁学: 电磁学是研究电磁现象的规衛[]应用的物理学分支学科,起源于18世纪。广义的电磁学可以说是包含电学和磁学”但狭义来说是_ 门探讨电性与磁性交互关系的学科。主要硏究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学等等。 计算电磁学: 内容简介: 本书在论述计算电磁学的产生背景、现状和发展趋势的基础上, 系统地介绍了电磁仿真中的有限差分法、人工神经网络在电磁建模中的应用,遗传算法在电磁优化中的应用等。 图书目录: 第一童绪论 1.1计算电磁学的产生背景 1.1.1高性能计算技术 1.1.2计算电磁学的重要性 1.1.3计算电磁学的硏究特点 1.2电磁场问题求解方法分类 1.2.1解析法 1.2.2数值法 1.2.3半解析数值法 13当前计算电磁学中的几种重要方法 13.1有限元法

1.3.2时域有限差分法 1.3.3矩量法 1.4电磁场工程专家系统 1.4.1复杂系统的电磁特性仿真 1.4.2面向CAD的复杂系统电磁特性建模1.4.3电磁场工程专家系统 第一篇电磁仿真中的有限差分法 第二童有限差分法 2.1差分运算的基本概念 2.2二维电磁场泊松方程的差分格式 2.2.1差分格式的建立 2.2.2不同介质分界面上边界条件的离散方法2.2.3第一类边界条件的处理 2.2.4第二类和第三类边界条件的处理 2.3差分方程组的求解 2.3.1差分方程组的特性 2.3.2差分方程组的解法 2.4工程应用举例 2.5标量时域有限差分法 2.5.1瞬态场标量波动方程 2.5.2稳定性分析 2.5.3网格色散误差

2.5.4举例 第三童时域有限差分法I——差分格式及解的稳定性3.1FDTD基本原理 3.1.1Yee的差分算法 3.1.2环路积分解释 3.2解的稳定性及数值色散 3.2.1解的稳定条件 3.2.2数值色散 3.3非均匀网格及共形网格 3.3.1渐变非均匀网格 3.3.2局部细网格 3.3.3共形网格 3.4三角形网格及平面型广义Yee网格 3.4.1三角形网格离散化 3.4.2数值解的稳定性 3.4.3平面型广义Yee网格 3.5半解析数值模型 3.5.1细导线问题 3.5.2增强细槽缝公式 3.5.3小孔耦合问题 3.5.4薄层介质问题 3.6良导体中的差分格式

电磁学在电力系统中的应用

电磁学在电力系统中的应用 任何一门科学的诞生和发展都离不开科学内部知识的继承和外部社会历史条件的制约,1 9世纪电磁学的崛起正是科学发展的内在逻辑与当时电力技术革命相互影响相互推动的结果。近年来,传统的电工理论、电磁场理论与电子科学、信息科学、控制科学、材料科学以及生命科学的交叉融合,产生了许多对社会经济发展和人类生活有重大影响的新兴学科,如生物电工学、生物电磁学、纳米磁学等。其中电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。另一方面,高频电磁场在电厂中的除垢技术也是当前重点研发的项目之一。本文将主要讨论电磁兼容技术和高频电磁场除垢技术在电力系统中的应用。 一、电磁兼容技术 电磁兼容( EMC)是指设备或系统在所处的电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。在当今信息社会,随着电子技术、计算机技术的发展,一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加,而且电子设备的频带日益加宽,功率逐渐增大,灵敏度提高,联接各种设备的电缆网络也越来越复杂,因此,电磁兼容问题日显重要。 电力系统电磁兼容的主要内容包括:: (1)电磁环境评价。即通过实测或数字仿真等手段,对设备在运行时可能受到的电磁干扰水平(幅值、频率、波形等)进行估计。例如,利用可移动的电磁兼容测试车对高压输电线路或变电站产生的各种干扰进行实测,或通过电磁暂态计算程序对可能产生的瞬变电磁场进行数字仿真。电磁环境评价是电磁兼容技术的重要组成部分,是抗干扰设计的基础。 (2)电磁干扰耦合路径。弄清干扰源产生的电磁搔扰通过何种路径到达被干扰的对象。一般来说,干扰可分为传导型干扰和辐射型干扰两大类。传导干扰是指电磁搔扰通过电源线路,接地线和信号线传播到达对象所造成的干扰,例如,通过电源线传入的雷电冲击源产生的干扰;辐射干扰是指通过电磁源空间传播到达敏感设备的干扰。例如,输电线路电晕产生的无线电干扰或电视干扰即属于辐射型的干扰。研究干扰的耦合途径, 对制定抗干扰的措施, 消除或抑制干扰有重要的意义。 (3)电磁抗扰性评价。研究电力系统中各种敏感的设备仪表,如继电保护、自动

计算电磁学入门基础介绍

计算电磁学入门基础介绍 一. 计算电磁学的重要性 在现代科学研究中,“科学试验,理论分析,高性能计算”已经成为三种重要的研究手段。在电磁学领域中,经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式,最后得到解析解。解析解的优点在于: ①可将解答表示为己知函数的显式,从而可计算出精确的数值结果; ②可以作为近似解和数值解的检验标准; ③在解析过程中和在解的显式中可以观察到问题的内在联系和各个参数对数值结果所起的作用。 这种方法可以得到问题的准确解,而且效率也比较高,但是适用范围太窄,只能求解具有规则边界的简单问题。当遇到不规则形状或者任意形状边界问题时,则需要比较复杂的数学技巧,甚至无法求得解析解。20 世纪60 年代以来,随着电子计算机技术的发展,一些电磁场的数值计算方法也迅速发展起来,并在实际工程问题中得到了广泛地应用,形成了计算电磁学研究领域,已经成为现代电磁理论研究的主流。简而言之,计算电磁学是在电磁场与微波技术学科中发展起来的,建立在电磁场理论基础上,以高性能计算机技术为工具,运用计算数学方法,专门解决复杂电磁场与微波工程问题的应用科学。相对于经典电磁理论分析而言,应用计算电磁学来解决电磁学问题时受边界约束大为减少,可以解决各种类型的复杂问题。原则上来讲,从直流到光的宽广频率范围都属于该学科的研究范围。近几年来,电磁场工程在以电磁能量或信息的传输、转换过程为核心的强电与弱电领域中显示了重要作用。 二. 电磁问题的分析过程 电磁工程问题分析时所经历的一般过程为: 三. 计算电磁学的分类 (1) 时域方法与谱域方法 电磁学的数值计算方法可以分为时域方法(Time Domain或TD)和频域方法(Frequeney Domain或FD)两大类。 时域方法对Maxwell方程按时间步进后求解有关场量。最著名的时域方法是时域有限差分法(Finite Difference Time Domain或FDTD)。这种方法通常适用于求解在外界激励下场

电磁兼容技术及应用

电磁兼容技术及应用 摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理 摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理方法,从干扰源、耦合路径、敏感源方面逐步分析验证,提高产品可靠性。 关键词:电磁兼容接地屏蔽滤波 目前,电磁兼容技术已经发展成为专门的针对电子产品抗电磁干扰和电磁辐射的技术,成为考察电子产品的安全可靠性的一个重要指标,覆盖所有电子产品。 各个电子设备在同一空间工作时,会在其周围产生一定强度的电磁场,这些电磁场通过一定的途径(辐射、传导)耦合给其他的电子设备,影响其他设备的正常工作,可能使通讯出错或者系统死机等,设备间相互干扰相互影响,这种影响不仅仅存在设备间,同时也存在元件与元件之间,系统与系统之间。甚至存在与集成芯片内部。 电磁兼容技术主要包括接地、滤波、屏蔽技术等,在特定场合需要注意的是不一样的,A、在结构方面,需要注意屏蔽和接地,B、在线缆方面注意接地和滤波,C、在PCB设计方面,需要注意信号布局布线、滤波等。 一、电磁兼容技术 首先从构成电磁干扰的三要素入手,即干扰源、敏感源、耦合路径,★干扰源是产生电磁干扰的设备,通过电缆、空间辐射等耦合路径影响干扰敏感源设备。高频电压/电流是产生干扰的根源,电磁能量在设备之间传播有两种方式:传导发射和辐射发射,传导

电磁学在生活中的应用

电磁学在生活中的应用 材料与化学工程学院 高分子材料与工程 541004010122 李祥祥

电磁学在生活中的应用电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。 电磁学在生活中应用也比较广泛,下面举例说明电磁学在生活中应用。 指南针 指南针是用以判别方位的一种简单仪器。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。地球是个大磁体,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以会一端指南一端指北。电磁炉 电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理,电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使锅具铁原子高速无规则运动,原

子互相碰撞、摩擦而产生热能(故:电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此,在电磁炉较普及的一些国家里,人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。 电磁炉工作过程中热量由锅底直接感应磁场产生涡流来产生的,因此应该选择对磁敏感的铁来作为炊具,由于铁对磁场的吸收充分、屏蔽效果也非常好,这样减少了很多的磁辐射,所以铁锅比其他任何材质的炊具也都更加安全。此外,铁是对人体健康有益的物质,也是人体长期需要摄取的必要元素。 电磁起重机 电磁起重机是利用电磁原理搬运钢铁物品的机器。电磁起重机的主要部分是磁铁。接通电流,电磁铁便把钢铁物品牢牢吸住,吊运到指定的地方。切断电流,磁性消失,钢铁物品就放下来了。电磁起重机使用十分方便,但必须有电流才可以使用,可以应用在废钢铁回收部门和炼钢车间等。 利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置叫做电磁起重机。电磁起重机能产生强大的磁场力,几十吨重的铁片、铁丝、铁钉、废铁和其他各种铁料,不装箱不打包也不用捆扎,就能很方便地收集和搬运,不但

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

电磁的应用

电磁的应用 电磁学是研究电和磁的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。主要研究电磁波,电磁场以及有关电荷,带电物体的动力学等等。电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。下面就来谈一谈电磁学在在我们生活中的应用。 电磁炉的原理是电磁感应现象,即利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的导体的内部将会出现涡旋电流,涡旋电流的焦耳热效应使导体升温,从而实现加热。电磁炉的炉面是耐热陶瓷板,炉面下边装有高频感应加热线圈、高频电力转换装置及相应的控制系统,炉面的上面放有平底烹饪锅。其工作过程如下:电流电压经过整流器转换为直流电,又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电,将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上,由此产生高频交变磁场,其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生,涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换,所产生的焦耳热就是烹调的热源。由于电磁炉无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生,因此热效率极高,十分环保。 与电磁炉类似的还有工业上用于炼铁的感应电炉,也是利用电磁感应中的涡流原理。工作时,高频强电流通过环状加热线圈,由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束,将金属等被加热物体放置在线圈内,磁束就会贯通整个被加热物体,在被加热物体的内部与加热电流相反的方向,便会产生相对应的很大涡电流。由于被加热物体内存在电阻,所以会产生很多

计算电磁学结课论文

《计算电磁学》学习心得 姓名:桑dog 学号: 班级: 联系方式:

前言 计算电磁学是科技的重要领域它的研究涉及到应用计算机求解电磁方程它的重要性基于麦克斯韦方程——唯一的可以描述小到亚原子大到天体尺度的所有物理现象的方程, 。而且, 麦克斯韦方程式对于结果拥有很强的预测能力: 对于一个复杂问题的麦克斯韦方程的解通常可以准确的预知实验结果。因此, 麦克斯韦方程的解对于提高我们对复杂系统之物理现象的洞察力和设计复杂系统的能力均有极大帮助所以, 成功求解麦克斯韦方程式拥有广泛的应用前景: 例如纳米技术, 电脑微电子电路, 电脑芯片设计, 光学, 纳米光学, 微波工程, 遥感, 射电天文学, 生物医学工程, 逆散射和成象等等。 这篇文章的安排如下:第一章介绍了计算电磁学的重要意义以及发展状况。第二章介绍了计算电磁学中解决问题的方法分类。第三章对主要的数值方法进行了简介。第四章展望了计算电磁学的发展趋势。

第1章计算电磁学的重要性 在现代科学研究中,“科学试验,理论分析,高性能计算”已经成为三种重要的研究手段[1]。在电磁学领域中,经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式,最后得到解析解。解析解的优点在于: ●可将解答表示为己知函数的显式,从而可计算出精确的数值结果; ●可以作为近似解和数值解的检验标准; ●在解析过程中和在解的显式中可以观察到问题的内在联系和各个参数对数值 结果所起的作用。 这种方法可以得到问题的准确解,而且效率也比较高,但是适用范围太窄,只能求解具有规则边界的简单问题[2]。当遇到不规则形状或者任意形状边界问题时,则需要比较复杂的数学技巧,甚至无法求得解析解。20 世纪60 年代以来,随着电子计算机技术的发展,一些电磁场的数值计算方法也迅速发展起来,并在实际工程问题中得到了广泛地应用,形成了计算电磁学研究领域,已经成为现代电磁理论研究的主流。简而言之,计算电磁学是在电磁场与微波技术学科中发展起来的,建立在电磁场理论基础上,以高性能计算机技术为工具,运用计算数学方法,专门解决复杂电磁场与微波工程问题的应用科学。相对于经典电磁理论分析而言,应用计算电磁学来解决电磁学问题时受边界约束大为减少,可以解决各种类型的复杂问题。原则上来讲,从直流到光的宽广频率范围都属于该学科的研究范围。近几年来,电磁场工程在以电磁能量或信息的传输、转换过程为核心的强电与弱电领域中显示了重要作用。[3]

电磁兼容技术的发展及典型应用技术

电磁兼容技术的发展及典型应用技术 高鹏张英会 摘要: 本文简单的介绍了电磁兼容技术的发展现状和几种典型的技术应用, 并对控制和试验技术中的电磁屏蔽技术、干扰抑制滤波技术及 EMI 诊断进行了简单的介绍和分析。最后, 对几种比较新型的试验室技术做了简单的介绍。 关键词: 电磁兼容; 控制技术; 试验技术; 干扰抑制滤波 电磁兼容是指电气设备在同一电磁环境中共存的一种特性, 即要求在同一环境中使用的电气设备正常工作而不能相互干扰, 达到兼容的目的, 更通俗的说, 要求工作中的电气设备对环境的电磁干扰值和抗干扰能力必须满足法律法规的要求, 否则该电气设备则会对其他正常工作的电气设备造成干扰或者不能再正常允许的电磁环境中正常工作。 它是与电磁环境密切相关的一门综合性极强的边缘科学。主要以电气、电子科学理论为基础, 研究并解决各类电磁污染问题, 可以说电磁兼容技术是一个正在不断发展的新型综合性学科, 也是一门工程性极强的应用技术。 1.发展现状 60 年代以来, 现代电子科学技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方面发展, 其应用范围越来越广, 渗透到了社会的每个角落, 因而发达国家在EMC研究方面投入了大量的人力和物力。电磁兼容的研究在我国起步较晚, 发达的西方国家早在 20 世纪 80 年代就已经发布了对电气设备的电磁兼容指标进行强制性认证的法令, 任何电气设备必须满足相关的法律法规的要求方可投放市场, 须取得认证合格证后才允许在市场上销售。 早几年前, 我国的电气产品没有对电磁兼容指标作出具体的要求, 相关的法律法规尚在制定中, 国内的产品开发人员还没有把电磁兼容这一理念认识理解, 许多产品在设计、开发阶段根本没有考虑到电磁兼容这一问题, 加之不了解国外的电磁兼容相关标准, 使得研发的产品不能通过国外强制性的电磁兼容测试, 致使产品不能投放国外市场。设计开发的产品需要送到境外去做电磁兼容测试, 不断地修改不断地测试, 走了很多弯路, 浪费了大量的人力物力, 更浪费了宝贵的时间, 甚至错失了许多商机。 随着我国加入 WTO, 电磁兼容在我国得到了越来越高度的重视, 我国政府制定了较为完善的标准和相应的实施细则, 从多种渠道推动国内电磁兼容检测和研究工作, 开展了各种各样的围绕着电磁兼容设计、开发、测试等方面的培训活动, 使产品的开发人员认识和

电磁学复习计算题(附答案)

《电磁学》计算题(附答案) 1. 如图所示,两个点电荷+q 和-3q ,相距为d . 试求: (1) 在它们的连线上电场强度0=E ? 的点与电荷为+q 的点电荷相距多远? (2) 若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U =0的点与电荷为+q 的点电荷相距多远? d +q 2. 一带有电荷q =3×10-9 C 的粒子,位于均匀电场中,电场方向如图所示.当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm 时,外力作功6×10-5 J ,粒子动能的增量为4.5×10-5 J .求:(1) 粒子运动过程中电场力作功多少?(2) 该电场的场强多大? 3. 如图所示,真空中一长为L 的均匀带电细直杆,总电荷为q ,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度. 4. 一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为 =Ar (r ≤R ) , =0 (r >R ) A 为一常量.试求球体内外的场强分布. 5. 若电荷以相同的面密度均匀分布在半径分别为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上,设无穷远处电势为零,已知球心电势为300 V ,试求两球面的电荷面密度的值. (0 =8.85× 10-12C 2 / N ·m 2 ) 6. 真空中一立方体形的高斯面,边长a =0.1 m ,位于图中所示位 置.已知空间的场强分布为: E x =bx , E y =0 , E z =0. 常量b =1000 N/(C ·m).试求通过该高斯面的电通量. 7. 一电偶极子由电荷q =1.0×10-6 C 的两个异号点电荷组成,两电荷相距l =2.0 cm .把这电偶极子放在场强大小为E =1.0×105 N/C 的均匀电场中.试求: (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩. (2) 电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中,电场力作的功. 8. 电荷为q 1=8.0×10-6 C 和q 2=-16.0×10-6 C 的两个点电荷相距20 cm ,求离它们都是20 cm 处的电场强度. (真空介电常量 =8.85×10 -12 C 2N -1m -2 ) 9. 边长为b 的立方盒子的六个面,分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面.盒子的一角在坐标原点处.在 此区域有一静电场,场强为j i E ? ??300200+= .试求穿过各面的电通量. E ? q L d q O x z y a a a a

生活中的电磁学

生活中的电磁学 学校:东南大学 院系:物理系 专业:—— 作者:石明轩 教师:王雷 学号:10008310 班级:三 2009年6月3日星期三

序言: (3) 电磁学的发展进程 (3) 1、古代的电磁观察与应用 (3) 2、电之捕捉与库伦定律 (3) 3、从伏特电池、安培定律到电报、电话: (5) 4、法拉第定律与发电机: (7) 5、麦克斯威与无线电 (8) 电磁学在生活中的具体应用及实例 (9) 1.观察日光灯的闪烁 (9) 2.移动电话 (9) 3.磁与生物 (10) 4.磁性材料 (10) 电磁学在生活中的负面影响 (11) 材料引用 (11)

序言: 现代人的生活似乎已经离不开电,与此同时,电磁也充斥着我们生活的各个角落。随着电磁学,电磁技术的发展,我们已经离不开它了,在越来越多的领域,越来越多的角落,电磁学都在发挥着它的作用。 电磁学的发展进程 对古人来说,我们无疑生活在一个充满奇迹与魔幻的世界。 1、古代的电磁观察与应用 1936年,考古学家在巴格达附近挖出了一些铜罐,罐中铺了沥青,沥青上插着铁条。在大约同一地点,还发掘出了一些镀金物品。有研究者便认为这些铜罐就是巴比伦人发明的电池,而镀金物(如果是电镀)是这些东西确是电池之证据。而这些东西,其年代有早到公元前2000年以上的。 如果这是真的,巴比伦人领先了近代电池(伏特,1793)与电镀(1800-35),将近四千年。别的文明在电磁方面就没有这样可惊的成绩了。古希腊人发现了琥珀、毛皮等摩擦可以生电,至今英文Electricity的字根,尚是希腊文的琥珀。但对他们说来,天上的雷电,仍然是宙斯大神的脱手武器。中国人很早就知道天然磁石会吸铁,带电物会吸小物体(东汉王充27-97「论衡」电磁力之记述:「顿牟拾介,慈石引针」),以及利用磁针导航,甚至对磁偏角有所记述(方以智,~1600)。「磁针导航」这技术,传到西方,促成了西方的「大探险时代」(15-16世纪。1492哥伦布发现美洲,1498达伽马绕过好望角到达印度,1519-22麦哲伦环绕世界一周,称为「三大航海」。他们都用磁针罗盘。)也引起了十八世纪以后的殖民主义。这些电磁的观察与应用,可以使我们感叹古人之智能,特别是巴比伦电池。但巴比伦电池即使是事实,对日后电磁学发展,却没有什么影响。摩擦生电与磁性现象却在停滞千余年之后,在十八世纪的西欧,成为电磁学发展的出发点。 2、电之捕捉与库伦定律 十七世纪末(1684年),牛顿出版其「自然哲学之数学原理」。从此,研究自然界之力之种种,成为物理学之中心课题,一直到今天。但这本书太成功了,力学的现象,从天上行星之运转,到地面苹果落地,似乎它都能精准描述。然而,牛顿此书中只有一种力:万有引力。牛顿也知道自然界绝不止这一种力,例如,杯子打破了,碎片不可能凑起来就合而为一,可见原来把杯子各部份连合成一块的力不是万有引力;万有引力太微弱,不足以使物体聚合成形。故牛顿以后,要做有挑战性的研究,莫过于研究万有引力之外的力。 电与磁都会产生力,而且比万有引力大很多。(如果两块磁铁,吸在一起,使其相聚之力是磁力,就可以分分合合。)因此,十八世纪的欧洲,很多人在研究电与磁。特别是电,更富挑战性。因为电这个东西,虽然摩擦两个适当的物体,就能产生。带电物体会吸小纸片,有时还会在黑暗处冒火花,好玩得很。(当时,还有人发明了摩电器。)但是,却不容易驾驭,一不小心就被它溜掉。 1734年,法国人杜菲(Charles-Francois du Fay,1696-1739),玩来玩去,玩出心得。他发觉不管是用什么东西摩出来的,电只有两种。他命名之为「玻璃电」与「树脂电」。只有不同类的电,相互靠近时才会相吸或冒火花,同类的不但不冒火花,还会相斥。他又发明了一个器具:密封的玻璃瓶中,插入一根金属棒,瓶内的一端,挂上两片金箔;瓶外的一端,做成一个小球。带电的物体靠近小球时,金箔就会张开。──这些,今日看来都没有什么了不起,但在电还是「神出鬼没」的时候,这是不简单的成就。 然而,每次玩电,都要从头摩起,相当烦人。1745年,荷兰莱顿大学教授穆森布洛克(Petrus van Musschenbrock,1692-1761),根据克莱斯特(E. G. Kleist, 1700-48)发明的储电器,发表了「莱顿瓶」。这也是一个玻璃瓶,内外壁上各贴一圈锡箔纸。内壁可以「充

电磁兼容原理、技术及应用部分课后答案 梁振光

第一章 P dBW=10lg P、 U dBV=20lg U、I dBA=20lg I 第二章 2、电磁干扰的三要素是什么?答:骚扰源、耦合通道、敏感单元 3、常见的电磁骚扰源有哪些?如何分类? 答:(1)从来源分:自然骚扰和人为骚扰 (2)从骚扰属性分:功能性骚扰和非功能性骚扰 (3)从耦合方式分:传导骚扰和辐射骚扰 (4)从频谱宽度分:宽频骚扰和窄频骚扰 (5)从频率范围分:甚低频骚扰、工频与音频骚扰、载频骚扰、射频及视频骚扰、微波骚扰 6、电磁骚扰的传播主要有哪些途径?答:传导耦合、磁场耦合、电场耦合、辐射耦合 7、为什么要对电流返回路径格外重视? 答:(1)任何电流都要返回其源,对于高频电流,如果我们能给他提供一个通路,他就可能(主要)沿着这条通路走,如果不提供这种通路,他就会自己找到通路(不在控制之中)。 (2)电流总是沿着最小阻抗路线走 12、影响磁场耦合的通路有哪些?如何减小其影响? 答:(1)-jwBscosθ、被干扰电路中的源阻抗和负载阻抗、正弦磁通密度、角频率、闭合回路面积、磁通密度与回路面的夹角 (2)降低骚扰电流的频率、减小回路之间的互感、减小被干扰回路的负载阻抗 13、影响电场耦合的因素有哪些?如何减小其影响? 答:(1)骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路、耦合电容、被干扰回路的源阻抗和负载阻抗。 (2)减小骚扰电压、降低骚扰电压频率、减小被干扰回路中源阻抗和负载阻抗的并联、减小电路之间的耦合电容,可适当增大电路间距离、采取屏蔽措施。 第三章 屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽、编织带屏蔽。 1、静电屏蔽的原理是什么? 答:导体置于静电场中并到达静电平衡后,该导体是一个等位体,内部电场为零,导体内部没有静电荷,电荷只能分布在导体表面。若该导体内部有空腔,空腔中也没有电场,空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。如将带电体置于空腔导体内部,会在空腔导体表面感应出等量电荷。如果把空腔导体接地,不会在导体外部产生电场。

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