电磁铁的应用范文(精选8篇)
电磁铁的应用 第1篇
《电磁铁的应用》教案
一、教学目标
(一)知识与技能
1、知道电磁铁的组成和特点。
2、理解电磁继电器的结构和工作原理。
3、了解电铃、电话、磁悬浮列车的工作原理,了解信息的磁记录。
(二)过程与方法
1、经历探究电磁铁的过程,体会控制变量的方法。
2、在评估的过程中,体验评估和交流在科学探究中的重要作用。
(三)情感态度与价值观
1、在探究知识的过程中,形成乐于探究的意识和敢于创新的精神。
2、体验探索科学的乐趣,养成主动与他人交流合作的精神。
二、教学重点
电磁铁的应用,电铃、电磁起重机、电磁继电器的工作原理。
三、教学难点
电磁铁的应用,电铃、电磁起重机、电磁继电器的工作原理。
四、课时安排
1课时
五、教学准备
大头针、电话、磁悬浮列车、电磁继电器。
六、教学过程
一.诊断测试 ①什么是电磁铁? ②电磁铁有什么优点? 二.引入新课
人直接操作高压电路的开关是很危险的,如果能够在低压下操作高压电路,就能避免高压的危险。这节课我们就学习利用电磁铁制成的电磁继电器,电话、电铃等电磁继电器的应
用等知识。板书:第六节电磁铁的应用
三.讲授新课
(一)电磁铁的构造
电磁铁是利用电流的磁效应,使软铁具有磁性的装置。将软铁棒插入一螺形线圈内部,则当线圈通有电流时,线圈内部的磁场使软铁棒磁化成磁铁;当电流切断时,则线圈及软铁棒的磁性随着消失。软铁棒磁化后所产生的磁场,加上原有线圈内的磁场,使得总磁场强度大大增强,故电磁铁的磁力大于天然磁铁。
(二)电磁铁的应用 1.电铃
工作原理:电路闭合,电磁铁具有磁性,吸引弹性片,使铁锤向铁铃方向运动,铁锤打击铁铃而发出声音,同时电路断开,电磁铁失去磁性,铁锤又被弹回,电路闭合。上述过程不断重复,电铃发出了持续的铃声。
2.电磁选矿机和电磁起重机 探究
如图所示是电磁选矿机和电磁起重机,请你根据电磁铁的原理,解释这两种机械的工作原理。
3.电磁继电器
说出电磁电器的作用和工作原理
(1)电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流,还可以实现远距离操纵和自动控制。
(2)工作原理:它是利用电磁控制工作电路通断的装置。如图所示,它由电磁铁(A)、衔铁(B)、弹簧(C)、触点(D为动触点,E为静触点)组成,接线时注意电磁铁应和低压电源、电键连接成控制电路;用电器、高压电源和电磁继电器的触点构成工作电路,不可接错。当电磁铁通电时,把衔铁吸引下来,使
动触点和静触点接触,工作电路闭合,使高压部分的电路工作,一旦电磁铁断电,电磁铁即失去磁性,在弹簧的作用下,把衔铁拉起来,使动触点与静触点脱开,从而切断了高压部分的工作电路。
4.磁悬浮列车
磁悬浮列车就是利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极的排斥作用力而把列车悬浮起来,使列车与轨道没有接触,没有摩擦。磁悬浮列车的阻力很小,因此运动速度很大。
5.信息的磁记录
我们常用的录音机是利用磁带来记录声音的。录音磁带的一面涂有一层磁粉,每一个磁粉粒就是一个小磁体。当录音机通电时,磁头产生一个强磁场把磁粉磁化。录音过程中声音的电信号就是通过磁化的方法记录在磁带上。放音时,当磁带通过放音磁头时,磁带上磁粉的磁场按原来记录的规律变化,使通过磁头的电流随磁场的变化而变化,电流通过喇叭,记录的声音就还原了。计算机的软盘与硬盘也是通过磁化的方法来记录信息的.
6.电话
(1)电话主要是由听筒、电源和话筒串联在电路中组成的。(2)电话的基本工作原理:(3)话筒主要由金属盒、碳粒和膜片等组成,可以把声音信号转化成按声音的强弱变化的电流信号,其工作原理是:当人对话筒说话时,声波使膜片振动,膜片忽松忽紧地压挤碳粒,使电阻忽大忽小,在电路中产生了强弱按声音振动而变化的电流信号。
(4)听筒主要由永磁铁、螺线管和薄铁片等组成,可以把按声音振动而强弱变化的电流信号转化成相应的声音信号,其工作原理是:当从话筒传来按说话声音的振
动而强弱变化的电流信号时,磁体对铁片的吸引力也发生强弱变化,使铁片振动起来,产生和对方说话相同的声音信号。
(三)电磁铁的优点
(1)可以通过电流的通断,来控制其磁性的有无(2)可以通过改变电流的方向,来改变其磁极的极性
(3)可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来改变其磁性的强弱
电磁铁的应用 第2篇
主备:曹丙林
【学习目标】 了解电磁继电器的工作原理。2 能用电磁继电器设计简单、实用的控制电路。【学习重点】
1.电磁铁的特性和工作原理及其应用。2 电磁继电器和扬声器的工作原理。用电磁继电器设计简单、实用的控制电路。
【学习难点】
如何使用电磁继电器 【课前练习】
.小红利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器(如右图)。在微机室房门处安装开关S,电铃安在传达室。当房门
被推开时,开关S闭合,电流通过电磁铁,电磁铁
(填“有”或“无”)磁性,并且B端为
极,跟金
属弹性片上的磁铁相互
,电铃电路
,电 铃报警。【自主学习】
一、电磁继电器
1.结构:由_____、_____、_____、____组成。2.工作电路:由____和_____两部分组成。
3.实质:电磁继电器就是利用____来控制工作电路的一种开关。4.工作原理:电磁铁通电时,具有____,吸引____,使____和____接触,工作电路闭合;电磁铁断电时,失去____,弹簧把____拉起来,切断工作电路;这样 就可以实现利用低电压、弱电流电路的通断,来间接控 制____、____电路的目的。5.作用:实现远距离操纵和自动控制。
二、扬声器:
1.作用:扬声器是把___信号转换成___信号的一种装置。2.构造:由_____、_____、_____构成。3.原理:当线圈中通过____时,线圈受到永久磁
体的____向左运动,当线圈中通过相反的电流时,线圈受到永久磁体的____向右运动。由于通过线圈的电流是____,它的方向不断变化,线圈就不断地来回______,带动锥形纸盆也来回,于是扬声器就发出了声音。【课堂检测】
1.电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种。
2.电磁继电器的作用可描述为:________压电路控制________压电路;________电流控制_______电流;________距离控制________距离。
3.扬声器是把______ 转化成______ 的一种装置。
4.在电磁继电器工作电路中的电压和电流比起控制电路来说一般是()A.高电压、弱电流
B.高电压、强电流 C.低电压、弱电流
D.低电压、强电流 5.下列装置中没有应用电磁铁的是()
A.扬声器
B.电磁继电器 C.电热器
D.电铃
6.下左图是控制两个电动机的继电器工作原理图,当手控开关闭合时,电动机________开始工作,当手控开关断开时,电动机_______工作。
7.上中图是一种水位自动报警器的原理图。当水位没有达到B金属时,电磁铁中 电流,灯电路接通,灯亮。当水位达到B金属时,电磁铁中 电流,灯电路接通,灯亮。8.上右图是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内.观察电路可知,这个报警器的工作原理是:有人踩踏板时 __________ _;无人踩蹋板时___________ ___。9右图为一种温度自动报警电器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下正确的是()A.温度升高至74℃时,L1亮灯报警;
B.温度升高至74℃时,L2亮灯报警;C.温度升高至78℃时,L1亮灯报警;
D.温度升高至78℃时,L2亮灯报警.10.右图是用热敏电阻(受温度影响阻值会发生变化的电阻)和电磁继电器组成的火警器的示意图,热敏电阻R受热后,其阻值会减小,然后将会发生的变化是()A.电磁继电器控制电路中的电流减小 B.电磁继电器控制电路断开 C.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁,L2发光
D.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位,L1发光
11粮仓为了防止谷物缓慢氧化积聚热量 过多而发生火灾,如图所示,用带金 丝的水银温度计和电磁继电器安装成 自动报警器,正常情况下绿灯亮,当 仓内温度升高时红灯亮,同时电铃也 响,以此来报警,请按上述要求把各 元件连成电路。
12如图所示,给你如下器材:电磁继电器一只,红、绿灯 各一个(均标有“6V,0.8W”),开关—只,电流表一只,滑动变阻器一只(最大电阻为20Ω),干电池— 只(1.5V),蓄电池6V。请按下列要求连接实物。(1)开关作为控制电路开关,当开关闭合时绿 灯亮,开关断开时红灯亮。
电磁铁的应用 第3篇
一、绪论的精心准备
每门课的第一堂课尤为重要, 学生听课的效率很高。十分有必要精心准备好补充的绪论部分, 把本课程的地位作用、特点、应用等加以讲述。要根据不同专业预先了解已上了那些课程, 后续有那些专业课, 有针对性地设计例子来体现本课程的作用和地位。如从日常生活中的遥控器到微波炉, 从实验中的示波器到电子显微镜, 从工程中的发电机到磁悬浮, 从医学上的X透射到核磁共振, 从通讯领域的手机、局域网到导航系统, 从军事上的雷达到隐身飞机等等[1]。这些例子无不都深刻地反映了电磁场和电磁波在不同领域极其广泛的应用, 从而来吸引学生对本课程的学习兴趣和积极性, 起到一个良好的开端作用。
二、课堂教学环节的深度融入
课堂教学是最核心的环节, 除了要使学生掌握“电磁场与电磁波”基本概念和基础知识外, 更重要的就要在整个授课过程中贯穿各种应用实例, 真正让学生认识到学习本课程的广泛的应用价值。以前可能是学时有限, 一般最多是绪论或每一章提到一些具体应用, 这远远不够。要在合适的章节甚至具体特点和性质上都要引入合适的应用实例, 从而真正达到我们提倡的创新教学目的。
2.1静态场
在讲静电场时, 可举静电放电、静电感应、静电屏蔽、静电力的应用等等。如带电体为球形时表面均匀带电, 但如在尖锐处就会有大量电荷积累而形成很强的电场, 像高压线附近形成的电晕就是一种放电现象。当平板电容器的极板面积和间距一定时, 改变其间的填充介质, 电容量即发生变化, 这就形成所谓的电容式传感器。静电屏蔽是封闭的导体腔可以阻断外界静电场的影响, 例如高电压实验室及微波暗室通常应具备接地良好的金属网状屏蔽墙, 以阻断内外静电场的相互影响。像某些电路板及敏感电子器件应放入导电袋中。其实对时变电磁场也可起到同样的作用。再如讲到电容器时, 可举每人用的手机的电容式触摸屏, 它原理上通过与工作面形成的耦合电容来吸走一点交流电来定位坐标等。
恒定磁场的应用非常普遍, 如发电机、电动机、电磁铁、示波器、磁屏蔽技术、电子显微镜、回旋加速器、磁悬浮技术等等。在讲到用基本理论求解螺旋管的磁场时, 其产生的均匀磁场就可用于质谱仪、磁控管、回旋加速器、显像管及控制电子束的扫描等。类似电场, 当线圈的匝数和尺寸不变时, 变更线圈中的填充物可改变线圈的电感, 就是电感传感器的基本原理。磁悬浮技术是利用磁场力抵消重力的影响从而使物体悬浮。如采用德国技术在我国上海浦东长度为30公里, 时速达430km/h的磁悬浮列车。首条国产磁悬浮明年上半年将在长沙投入运营。
在讲到基本方法叠加原理和镜像法时, 就可举雷云静电场对地面的影响及输电线路周围的工频磁场分布计算[2]。这都是很好的镜像法并具体利用叠加原理计算的例子, 从而来引起学生的注意对上述两方法的认识和理解。对于不能用解析解处理的复杂问题, 就可介绍利用类似MATLAB计算语言来进行计算和处理[3]。
对于求解静电场和静磁场都满足的拉普拉斯方程时, 除认识能处理电 (磁) 场的计算外, 由于其它领域也有一样的方程形式, 也可适用于恒定流场、恒定温度场。比如说水电比拟就是在同样边界条件下, 可利用两者的相似性先做出其中一个参量测定推出另一个参量的具体数据。实际应用中由于测量电位较方便且精确, 就可以通过此方法来计算出流场的速度分布。这在某些湖泊 (如杭州西湖) 的环境治理研究中有具体例子说明[4]。
2.2时变场
时变场中首先学的就是电磁感应定律, 它的应用极其广泛。如当一根导电棒在磁场中旋转切割磁场线时, 导电棒的两端之间产生电动势, 就是单极直流发电机的工作原理。反之就构成单极马达。家用的电度表、电磁灶也都以此为原理。还可以根据导体中感应产生的涡流变化来检测导体中存在的缺陷等。
电磁波的传播例子不胜枚举, 从收音机到有线电视、从雷达到微波通讯、从有线电视到卫星导航系统、从无线局域网到蓝牙技术, 无不利用电磁波作为载体。在讲理想介质中传播的电磁波时, 认识到电磁波的频率相同时, 在介质中的波长比真空中的要短, 这种现象称为缩波效应。利用此效应在制造微带电路和微带天线中起到关键的作用, 尺寸小、重量轻对于航天及军用设备尤为重要。当电磁波在有耗介质中传播时, 电磁能量将会损失。这种吸波效应现象就可以利用制造吸波材料用于隐形飞机或隐形军舰等。测量天线的微波暗室也采用吸波材料制成墙壁、顶面和地面, 以消除电磁波的反射[1]。
电磁波的传播特性中的极化规律在工程实际应用中也得处处考虑, 圆极化波雷达也称为全天候雷达, 在穿过雨区时不会受到强烈吸收, 飞机与地面的通信往往需要采用圆极化天线。极化匹配对于无线通信链路是达到最佳状态的一个指标。光波是一种电磁波, 虽然光波的极化方向随机, 采用一些方法可以获得极化特性即偏振特性, 如目前流行的3D电影就是利用偏振光产生的效果。
电磁波的另一个重要量是频率, 不同频率的电磁波传输过程中有其自身的特点, 所以我们知道有很多中传输的方式和方法。有双导线、同轴线、微带、金属波导和光纤等, 可以根据和介质的相互作用及辐射等特点来认识和理解各自的性质和作用。
讲到电磁波的辐射, 就可从天线引入。从常见的金属拉杆天线、收音机的磁棒天线到日常离不开的基站天线、电视塔天线等等来体现。尽可能避免烦琐的理论推导, 主要通过基本的结论来分析辐射和那些参量相关, 并举例说明。如拉杆天线、收音机螺旋管天线接收时的方向性问题;太阳在清晨特别呈现鲜红色而天空又为什么是蔚蓝色的。随着现代高速电路技术飞速发展, 电路设计中遇到的高频问题越来越多, 带来研究电磁辐射的电磁兼容与电磁干扰等诸多问题[5,6]。
三、研究性学习的小论文
课堂上教学的时间毕竟有限, 实施自主和研究性学习是大家普遍公认的好方法。“电磁场与电磁波”在各领域的广泛应用使得可选的课题面广量大, 现在网络的普及也使实施具备良好的可操作性, 学生可根据各自的兴趣来选择课题内容。
当然有取得良好的效果, 关键是要组织实施好。重点抓好以下几个步骤:如研究性学习的初步介绍、研究课题的选择、课题研究和撰写和评价。毕竟学生对研究性学习的方法和手段并不很熟悉, 所以需要花点时间进行引导。可编写学习手册放至课程的教学网站。特别可重点推荐一些信息资源, 如生活中的电磁理论, 磁化水、微波加热、条形码技术、雷电、电磁波公害等;军事领域方面的雷达、隐身技术、激光武器等;高新技术方面的液晶技术、光纤通讯、纳米材料等。当然要使此环节起到良好的效果, 必须给学生一定的压力, 一是在课程的总分中占部分比例, 二是要安排时间随机抽取部分学生进行交流, 大家进行一起交流学习, 并通过老师的点评让学生认识到还有那些地方存在缺陷和不足, 起到举一反三的作用。
四、实用应用软件的体现
适合研究“电磁场与电磁波”的应用软件有不少, 根据实际情况本课程中重点突出MATLAB语言和HFSS仿真软件[3,7,8], 穿插在适当的课程教学中。MATLAB是学生开设的课程, 而且在“电磁场与电磁波”中有广泛的应用。无论是从静态场到时变场, 从平面波的传播到波导中的电磁场分布, 从电磁波的反射折射到电流元的辐射规律, 都可很好地用MATLAB进行计算或仿真。这样一方面丰富了课堂教学的多样性和可视化, 也使学生认识了MATLAB在处理各类问题的具体应用。HFSS是一款三维电磁场仿真软件, 是当今流行的微波无源器件和天线的设计与仿真工具。天线部分在整个“电磁场与电磁波”中虽只占很少的课时, 但用该软件可展示一下各类天线的仿真图, 让学生尽早了解到HFSS的应用, 也为今后毕业论文选择相关内容作一定的铺垫和今后的独立工作储备知识。
参考文献
[1]杨儒贵, 刘云林.电磁场与波简明教程[M].北京:科学出版社, 2006
[2]李学文, 孙可平, 于格非.雷云静电场的模型化研究[J].军械工程学院学报, 2006:18 (增刊) :1-4
[3]施梨.MATLAB工程仿真与应用30例[M].北京:电子工业出版社, 2015
[4]夏新华, 曹飞凤, 楼章华.引水工程前后西湖流畅的数值模拟研究[J].上海:上海环境科学, 2008:27 (3) , 99-103
[5]唐利军.浅析电子设备的电磁兼容性设计[J].信息通信, 2015:8 (152) , 267
[6]陈晓冬.汽车电器的电磁兼容[J].水电工程, 2015:8, 118
[7]杨发权.MATLAB通讯系统建模与仿真[M].北京:清华大学出版社, 2015
自制教具在《电磁铁》课中的应用 第4篇
一、激情引趣,设计悬念
科学课程标准中指出:儿童天生的好奇心是科学学习的起点,他们对事物的好奇心,只要善加引导就能转化成求知欲和学习行为。因此,本课开始我创设了小军送生日礼物“跳舞的小熊”给林林的情境,一开场自制教具就上场,小熊在跳舞。成功引起学生发出疑惑后引导猜测“小熊怎么会跳舞的?”学生猜测后拿掉小熊脚下的活动舞台,让学生观察整个作品的结构。发现原来舞台的下面有一块电磁铁,小熊的脚下有一块铁片。小熊跳舞的奥秘在于电磁铁通电后产生了磁性,将小熊脚下的铁片吸住。电源断开后,磁性消失,铁片和电磁铁松开,一吸一松时,小熊就跳起了舞。
二、合理假设,科学验证
1.当学生看得津津有味时,我趁热打铁,提出“小军认为小熊的舞跳得不够有激情,你能帮帮他吗?”,学生开始热烈讨论,在大部分学生都认为电磁铁的磁性越强,小熊跳的幅度越大就越有激情时,我又问:“猜猜看,怎样让电磁铁的磁性变强呢?” ?并让学生将增强电磁铁磁性的猜测记录在实验单上。为了帮助学生做出科学的假设,我提醒学生要从电磁铁的磁性是怎样产生的这方面来猜想,以确保学生的科学探究朝着更有效的方向进行。
2.自己的猜想是否正确呢?接着验证开始。学生小组实验,验证自己的猜想。实验之前,我要求学生先检查一下自己小组的实验材料,根据材料讨论验证方法和注意事项,在小组长的分工下有序、有效进行实验。养成良好的实验习惯。在实验过程中,我强调:探究猜想时,要注意只能改变一个变量,其他条件不变,才能得出正确的结论。并在验证过程中进行适时的提示和指导,提高学生探究活动的科学性和实效性,以确保活动的顺利进行。
3.小组汇报,得出结论
不改变其他条件时,两节电池的电磁铁的小铁片比一节电池的磁性强。
不改变其他条件时,圈数绕得多的比圈数少的电磁铁的磁性强。
在汇报时,我让学生大胆表述出实验中的发现。自己通过实验获取的知识,不仅会让孩子提高科学探究能力,还会增强他们的自信心,从而促进孩子们良好的科学素养的形成。
4.在学生探究的基础上教师总结:
通过实验,我们知道了同样的线圈电池的节数越多,电流越大,电磁铁的磁性越强;同样多的电池,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
三、动手实践,加深理解
“仅仅知道道理还不够,还要应用到实践中。这才是我们学习的最终目的。下面请你们想办法使自己组的小熊跳得最高,最后选出前三名。”我又布置下一个任务。科学探究活动是个由简单到复杂,由扶到放的过程。这里我让学生在了解电磁铁的基础上探索出让电磁铁磁性更强,小熊跳得更高的方法。并通过比赛激发学生的兴趣。
接着小组成员研究做法,小组长分好工,合作完成制作。个个忙得目不暇接。这次的探究过程中,我要求学生大胆猜想,积极探索,发展他们对科学的理解力,让他们亲身经历一次较深入的科学研究过程。
最后请各组展示成果,请两名小裁判量出小熊的脚与电磁铁之间的距离,评选出前三。 请获奖小组的同学介绍一下制作过程,说说用什么方法使小熊跳得最有激情的。让学生在分析对比中充分认识到同时增加电流的大小和线圈的匝数可以使电磁铁的磁性更强,加深对电磁铁性质的理解。
四、拓展延伸,深层发展
科学探究是一个能动的、多样的、多层面的、循环发展的过程,让学生在理解科学知识的基础上,进行一些深层次的尝试,是科学探究的目的之一。在此基础上我设计了改变电流方向,小熊的运动方向也会跟着改变这一活动过程,让学生在探究过程中明白电磁铁和磁铁一樣,也有南北极。同时也告诉学生们,关于电磁铁的奥秘还很多,课后可以继续探讨。
五、归纳提升,回归生活
接着出示电磁铁在生活中应用的图片,告诉孩子们电磁铁在生活中应用很广泛。本节课,我运用自制教具引导学生经历了“观察现象—猜想假设—实验验证—得出结论—运用结论—回归生活”这样一次科学探究活动,不仅让孩子经历了一次生动有趣的探究过程,掌握了知识,更重要的是培养了学生的科学探究能力,发展了学生的科学素养。
电磁辐射与电磁屏蔽涂料的应用. 第5篇
?189 ? 文章编号 :10010189magnetic shield coatings were introduced in detail.Key words :electromagnetic shield coatings;conductive coatings;electromagnetic radiation 前言 我们生活的环境中实际上充满了形形色色的电 磁辐射 ,一般说来这种看不见的电磁射线对正常人 的影响是微不足道的 ,但随着科学技术的日益发展 , 制订了防止电磁干扰的各种法规 , 其中较著名的法 规包括国际无线电抗干扰特别委员会颁布的 CISPR 国际标准 , 美国联邦通迅委员会的 FCC 规定 , 德国 的 VDE 法规等。在已实施有关法规的国家中 ,凡电 磁波干扰的控制达不到标准的电子电气产品不允许 出厂和进口 ,用以限制电磁辐射的影响。因此能屏 蔽电磁辐射的各类涂料也随之发展起来。越来越多迹象表明这些电磁辐射确实对人体有害。有报导说美国电磁场学专家历时 9 年完成的关于电 磁场对人体健康的影响的报告指出 , 数以百万计的 人们由于长期暴露在较强的电磁场线的辐射中而患 癌症和退化性疾病的危险正在增加。同时也提出高 频电磁波直接对生物肌体细胞产生 “加热” 作用。由 于它是穿透生物表层直接对内部组织加热 , 而生物 体内部组织散热又困难 , 所以往往肌体表面看不出 什么 ,而内部组织已严重 “烧伤”。因此有科学家称 这种电磁辐射为人类的无形杀手 , 但电磁辐射对人
1电磁屏蔽涂料的组成 通常高分子材料的体积电阻率约在 1 010 ~ 1020 Ω? 之间 , 在这种情况下只能作为电气绝缘材料 cm 使用而无法用作为具有导电功能的电磁屏蔽材料。目前为适应电子工业发展的需求已经发展了一些带 有导电性能的高分子材料 , 这类高分子材料的体积 电阻率小于 1010Ω? ,但要能作为较好屏蔽材料的 cm 高分子材料 ,这类材料的电阻率一般需要求小于 10° Ω? ,要制成这种电阻率的高分子材料 , 大致可用 cm 合成法与复合法两大类 ,合成
法是 70 年代以后开发 的 ,用电解聚合法合成的分子结构本身或经过掺杂 处理之后具有导电功能的共轭聚合物 , 其中最典型 的代表是聚乙炔、聚吡咯、聚对苯撑等。复合法制得 的导电材料是以高分子材料为基体加入各种导电物 类影响的程度至今还在进一步探索之中。电磁辐射对电子产品同样有着不可低估的影 响。随着电子产品的微型化 ,集成化、轻量化和数字 化 ,导致日常使用的电子产品易受外界电磁波干扰 而出现误动、图像障碍以及声音障碍等。如果影响 严重则会产生民航导航失误及电脑控制的生产流水 线失控等事件。为此有关国际组织及发达国家先后 收稿日期 :199920 作者简介 : 李勇(19593Ω? , 屏蔽 cm β 效果可达 30~60d(500~1000HE)。例如 TBA 公司 开发的 ECP 502X 和 ECP 503 ,Acheson Colloids 公司 的 Elecotrody 440 S 以及 BEE 化学公司的 Isolex R65 等均 为 镍 系 产 品 涂 料 , 但 镍 系 涂 料 在 低 频 区(< 30MHZ)的屏蔽效果不如铜系涂料。铜系涂料导电性
好 , 但抗氧化性差。随着近年 抗氧化技术的发展 , 铜系涂料的开发与应用也逐渐 增多。如日本昭和电工公司的铜/ 丙稀酸树脂(牌号 为 Copalex100)由于对铜进行了特殊处理 , 导电性能 比较稳定 ,其用量仅为镍系涂料的一半。由于铜的 体积电阻率比镍小 ,因此在涂层厚度相同时 ,铜系涂 料的表面电阻率比镍系涂料低。铜系涂料的其他产 品如 TBA 公司的 ECP 510 ,Acheson Colloids 公司的 Elecotrody 437 ,BEE 化学公司的 lsolex R73 以及化成 工业公司的 ES 3000 等。目前主要采用如下两种处 理技术来防止铜粉的氧化 , 一是用抗氧剂对铜粉进 行处理 ,或有较不活泼金(如 Ag ,Al ,Sn 等)包覆铜粉 表面。其中抗氧剂包括有机胺、有机硅、有机钛、有 机磷等化合物。另一种方法是在制备铜系涂料过程 中 ,加入还原剂或其他添加剂等成分 ,从而制得具有 抗氧化的导电涂料。铜粉表面镀银后体积电阻率可 达 102Ω? 左右。由 cm 于碳系涂料的导电性相对较差 , 用作电磁屏蔽材料 的效果比其他金属填料要差一些。但碳系涂料具有 耐环境性好 ,密度小 ,价格低等特殊优点。近年来国外正致力于发展复合型导电填料 , 这 种导电填料以一种价廉、质轻 的材料(如玻璃、、云母 石墨等)作为基底或芯材 ,在其表面包覆一层或几层 化学稳定性好耐腐性强 , 电导率高的导电物质(如 银、、)而得到复合材料。目前导电云母以其 镍 铜等 比重小、导电性好、有光泽、颜色可调等优点而受到(下转第 194 页)石墨 金属粉 ZnO、、2、PbO TiO V VO 金属系
金属氧化物 SnO、2O3、2、Sb2O、2O3 等 ln 镀金属玻璃纤维、无机材料 玻璃微珠、、云母 炭纤维等 加工时存在变质问题
2屏蔽涂料的开发应用 屏蔽涂料是将合成树脂、导电填料、溶剂配制而 成 ,将其涂覆于基材表面形成一层固化膜 ,从而产生 导电屏蔽效果。涂覆方法主要采用喷涂、、刷涂 浸涂 和辊涂等方法。导电涂料作为电磁屏蔽材料的最大 优点是成本低 ,简单实用且适用面广 ,使用最多的是 银系导电涂料 , 也是开发最早的品种之一。美国军 Technique exchange Chemistry and Adhesion № 2000 4 ?194 ? 212
定量分析 C%= 表1 样号 1 2 # # 采用外标法定量(单点校正)A2 ×P A1
3实样分析(见表 2)表2 样号 992 997 C%— 样品中 NPMI 的 含量/ % 0164 1104 取标样进行分析 ,取平行测定 3 次的结果见表 1。加标 量/ % 0112 0125 本工作建立了控制生产 N苯基马来酰亚胺的合成 [J ] 1 江苏化工 1998;26 [2 ]
李云 1N211 11461 [5 ]
电磁铁的应用 第6篇
电磁继电器是由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制。
如图所示,A是电磁铁,B是衔铁,C是弹簧,D是动触点,E是静触点。电磁继电器工作电路可分为低压控制电路和高压工作电路组成。
控制电路是由电磁铁A、衔铁B、低压电源E1和开关组成;工作电路是由小灯泡L、电源E2和相当于开关的静触点、动触点组成。连接好工作电路,在常态时,D、E间未连通,工作电路断开。用手指将动触点压下,则D、E间因动触点与静触点接触而将工作电路接通,小灯泡L发光。
闭合开关S,衔铁被电磁铁吸下来,动触点同时与两个静触点接触,使D、E间连通。这时弹簧被拉长,观察到工作电路被接通,小灯泡L发光。断开开关S,电磁铁失去磁性,对衔铁无吸引力。衔铁在弹簧的拉力作用下回到原来的位置,动触点与静触点分开,工作电路被切断,小灯泡L不发光。
电磁继电器的应用
电磁继电器可以通过低电压、弱电流控制高电压、强电流电路,还可实现远距离操纵和生产自动化,在现代生活中起着越来越重要的作用。它的应用很广泛,具体表现为:
1、家用电器
空调继电器主要用于控制压缩机电动机、风扇电动机和冷却泵电动机,以执行相关的控制功能。
2、汽车领域
比较常见的继电器有:启动电动机的启动继电器、嗽叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号闪光继电器、灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自动开闭控制继电器;玻璃窗升降控制继电器。
3、工业控制继电器
电磁铁的应用 第7篇
21世纪是信息化的时代,电子通信在社会生产和生活中起到了关键性的作用,给人们的生活和工作带来了极大的便利。而电磁场和电磁波在电子通信中占据着重要地位,能够实现信息的高效传输。近年来,随着移动通信网络和智能移动终端在社会上的快速普及,电子通信已经渗透到了人们生活中的方方面面,而移动通信中更是离不开对电磁场和电磁波的应用。在这种情况下,加强对电磁场和电磁波在电子通信技术中的应用研究意义重大,必须得到充分的重视。本文正是基于这一考虑,对电磁场和电磁波在电子通信技术中的运用进行了一些有意义的探讨。
1电磁场和电磁波内容概述
1.1电磁场
在16世纪下半叶,吉伯特最早开始了对电磁场的研究,但他无法对电磁场的生成机制进行准确描述。这种情况一直持续到奥斯特发现电流磁效应后才有所改善。在电流的磁效应被发现后,很多学者都试图发掘其他电磁效应,并进一步提出了电和磁的相互作用问题。其中,贡献最大的当属法拉第,因为他发现了感应电流与磁场强度的变化量有关,进而总结提出了电磁感应定律,这奠定了近代电磁场研究的理论基础。
1.2电磁波
电磁波是由振荡情况一致但振荡方向却相反的电场和磁场形成的,它在空间中能够以波的方式来传播能量,其传播方向则与电磁、磁场平相垂直。如果根据频率来对电磁辐射进行分类,那么它可以分为无线电波、可见光、红外线、紫外线和微波等等。现实中,电磁波无处不在且各种物体都可以发射电磁波,但只有特定波长的电磁波才能被人类的眼睛接收看到。电磁波在空间中的传播并不依赖介质,即它可以在真空中进行传播且速度与光速相同。
2电磁场和电磁波在电子通信中的运用探讨
2.1在移动通信中的应用
早在20世纪代,就已经有相关机构和学者开始了对移动通信技术的研究,但我国直到20世纪80年代末才诞生了首部基于蜂窝模拟的移动通信电话。伴随着首部移动通信电话的诞生,移动通信系统也随之出现,这时的系统主要采用了模拟技术和频分多址技术。紧随着第一移动通信系统,第二代移动通信技术也在不久后进行了商用,即我们常说的2G网络。在此基础上,通过将移动通信技术和互联网技术相融合,移动通信系统很快便发展到了第三代,即我国三大电信运营商主推的WCDMA、CDMA和TDSCDMA。此时的电子通信技术不仅使无线频率的利用效率空前提升,而且通信速度也更快,同时还能支持各类多媒体功能的服务。近年来,我国电信运营商对移动通信系统进行了升级,4G移动通信系统已经在我国得到了大规模商用。4G网络因为可以通过宽带网络与其他网络相连,所以不仅可以实现不同频率间的转换,而且能够带来更快的通信速度,已经可以基本满足我国社会各界的需求。这两年世界各国都在争夺5G通信技术的标准制定权,我国自然也不甘落后,可以预见,未来的5G通信系统中,电磁场和电磁波的应用水平会进一步提升,而且必将给用户带来更好的移动通信体验。
2.2在微波通信中的应用
电磁场是产生电磁波的源头,而电磁波又是微波通信中各类信息的载体,所以电磁场和电磁波在微波通信中起着核心作用。在进行微波通信时,各种信息被加载到电磁波上,然后再在空间中以光速进行传播,如图1所示。如果遇到电子信号接收装置,那么装置就会对电磁波进行滤波操作,并将其携带的信息保留接收下来。微波因为波长较小的缘故,所以在传输中很容易遭到物体阻碍,而这会致使通信质量急剧下降,因此为了加强微波的传输作用,现实中一般会采用接力传输的方式,即每隔一定距离就设置一个微波增强装置,通过对微波信号的增强来弥补中途传输的消耗。但这样做也具有明显缺陷,其在长距离传输时,建设和使用成本会比较高,所以微波通信方式在现实中并不常用。
2.3在卫星通信中的应用
二战后,世界各国都在加强对卫星通信技术的研究和应用工作,而电磁场和电磁波是保证卫星通信质量的`关键技术。这主要是因为卫星通信是以卫星来作为信息传输的中转站,进而实现对各类电磁信息的传播、转换和反射。卫星通信可以被看作是一种特殊的微波通信方式,而通信卫星则可以被看作是微波通信中的中转站,这与微波通信中使用的微波增强装置的功能极为类似。我国居民广泛使用的通信卫星属于地球同步卫星,它其中就应用了大量的电磁场和电磁波技术,能够实现对信息的快速和有效传播。
3结语
近年来,随着人们对无线通信质量的要求越来越高,提升电磁场和电磁波在电子通信中的应用水平意义重大,必须得到我们充分的重视。
参考文献:
[1]凌Z.电子通信技术中电磁场和电磁波的运用[J].山东工业技术,(16):146.
[2]李在林.电子通信技术中电磁场和电磁波的运用分析[J].移动信息,(10):23-24.
[3]陈玉林.电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用[J].科技创新导报,,12(31):33-34.
电磁铁的应用 第8篇
1 电磁场与电磁波的概况
电磁场现象的研究发现是从十六世纪下半叶英国人吉尔伯特实验展开的, 在研究过程中它采用的方法比较原始, 无法完全解释出电磁场的现象原理。电磁场的近代研究要追溯到18世纪, 由法国物理学家库伦以及英国物理学家卡文迪许展开研究分析, 他们的主要贡献是发明了用测量仪器对电磁场现象做定量的规律, 从而促使电磁场的发展得到了质的飞越。
英国著名物理学家法拉第在哲学家谢林的影响下, 认为大自然中的光、电、磁之间是存在一定的联系的。
1820年, 奥斯特研究发现电流以力作用于磁针后, 法拉第就更加肯定电与磁之间是相互影响作用, 然后在1831年他研究发现, 只要把磁棒插入到导体线圈时, 导体线圈中就会产生一定的电流, 这种实验现象证明了电与磁两种之间是有着紧密联系的。
在这之后, 英国物理学家麦克斯韦在法拉第的电磁研究基础上, 进一步探讨了电与磁之间的互相影响作用关系, 说明了电磁场的涵义。与此同时, 他还总结分析除了电磁现象的规律, 发表了位移电流的相关概念[1]。
2 电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用
随着人们生活水平不断的提高, 对于电子产品的需求越来越高, 电磁场与电磁波在电子通信技术中应用受到了高度重视。在当前全球整个通讯行业中, 各种信息的传递都要通过电磁波的作用, 例如雷达传播、多媒体传播以及导航定位等[2]。
所以通过以宏观电磁理论为重要基础, 电磁信息的传输和转换为核心的电磁场与电磁波工程技术将充分发挥其重要作用。如今社会上无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无线因特网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等信息技术全部都是通过将电磁波作为媒介传递各种有效信息的[3]。
2.1 电磁场与电磁波在移动通信技术中的应用
在1920年, 现代移动通信技术的研究发展正式开始。现代移动通信的最初发展阶段是处于1920年~1940年。当来到1987年, 我国首个TACS模拟蜂窝移动电话系统进入了使用阶段, 第一代移动通信技术 (1G) 贯穿了这一时期的电话系统, 主要通过使用模拟技术以及频分多址 (FDMA) 技术。而第二代移动通信 (2G) 使用的则是数字的时分多址 (TDMA) 技术以及码分多址 (COMA) 技术, 这种技术的频谱利用率较高, 能有效的提高电话系统的储存量, 同时还能提供低速数据业务。
随着通信技术的不断发展, 第三代移动通信技术 (3G) 孕育而生, 它通过将高速移动接入和基于互联网协议的服务有效结合在一起, 从而进一步增强无线频率的利用效率, 完成高速数据传输和宽带多媒体服务的目标, 它的信息数据传输速率最低为384KB/s, 最高可达到2MB/s, 带宽速度超过了5MHz, 使用频率在1.885~2.025GHz和2.110~2.200GHz范围内[4], 完成地球的整个覆盖, 实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连接, 满足多媒体业务的要求。主要技术有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。
随着社会对于通信技术的要求越来越高, 3G系统也将无法满足未来的多媒体通信的需求, 将来的移动通信系统是第四代移动通信系统 (4G) 。它是宽带 (broadband) 接入和分布网络, 它具备了更加优秀的无线频率利用效率, 与此同时还具备了更加完美的抗信号衰落的功能, 进一步提高了人们的上网速度, 最高可达到100MB/s, 实现了不同频率间的自动切换功能。
2.2 电磁场与电磁波在微波通信技术中的应用
在整个微波通信中电磁场与电磁波的应用发挥了巨大的作用, 微波通信的主要内容是通过采用微波频率作为载波携带各种信息, 然后在无线电波作用下展开中继接力的通讯手段。微波的具体含义是指频率在300MHz~300GHz范围内的电磁波[5]。
由于微波波长相对的较短, 在物体的阻碍下传播的尺度有限, 因此导致微波通信只能选择使用中继接力的通信手段, 在微波中继站的设置过程中必须严格按照50千米的距离进行设置。由于规模较大的通信系统必须获得更多微波中继站的支持辅助, 这种结果了导致了它更加难以使用, 产生良好的工作效果。
2.3 电磁场与电磁波在卫星通信技术中的应用
卫星通信技术的发展离不开电磁场与电磁波的积极应用, 卫星通信主要通过采用人造地球卫星作为中继站, 从而有效转发或着反射无线电波, 通信过程要在多个地球站之间展开。
地球站主要包括了以下几种, 它们分别是地面通信站、海洋通信站以及地球大气通信站。通常情况下, 我们可以将卫星通信当作为运用微波频率, 通过将通信卫星作为中继站而进行的一种较为特别的微波中继通信。其实卫星通信的工作频段与微波通信是一致的。
在当前民用通信卫星使用的同步工作方式, 我们称之为同步卫星通信系统。当从地球表面上来看, 这颗卫星仿佛就始终呆在天空不会运动, 所以我们也可以将它叫做静止卫星。
3 结束语
综上所述, 在电子通信技术发展中积极应用电磁场和电磁波是至关重要的, 它们的应用贯穿了人类社会的众多通信领域, 直接关系到社会信息的传播质量和效率, 大众生活离不开电子通信技术, 电子通信技术的稳定持续发展离不开电磁场与电磁波的应用。因此, 人类要不断创新改革电磁场和电磁波的工程技术, 充分发挥出它们在电子通信技术中的作用。
摘要:随着社会的不断进步与发展, 科学技术的不断改革创新, 电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用受到了越来越多人的高度重视和关注, 电磁波作为电子通信信息传播中的重中之重, 直接关系到信息传递的质量和效率。在人们日常生活中, 电子通信产品随处可见, 例如手机通信, 微波通讯以及无线电视等。本文将进一步对电磁场与电磁波在电子通信技术的应用展开分析和探讨。
关键词:电磁场,电磁波,电子通信技术
参考文献
[1]姚华桢, 李小敏.电磁场与电磁波课程的教学研究[J].中国现代教育装备, 2007.
[2]邵小桃, 郭勇, 李一玫."电磁场与电磁波"课程的Matlab辅助教学[J].电气电子教学学报, 2010.
[3]刘维国, 张大禹.电磁兼容环境下舰艇通信频率指配研究[J].舰船电子对抗, 2009.
[4]姜宇.在"电磁场与电磁波"课程中建立创新理念[J].电气电子教学学报, 2009.