分析電磁學在生活中的應用

溫鎧寧

摘 要：電磁學是高中物理學習的重點和難點之一，其作為物理學的核心分支學科，對我們高中生的學習掌握水平要求較高。在高中物理電磁學的學習過程中，我們要具有一定的思維邏輯性，并能結合生活實際深化對電磁學知識的認識，在自覺培養物理學習興趣的同時，加強我們物理知識的實際運用能力，真正學到電磁學知識，提升自我綜合能力。本文概述電磁學，并探究電磁學在生活中的具體應用。

關鍵詞：高中物理 電磁學 生活

中圖分類號：O441 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0247-02

電磁學是高中物理課程的重要內容，早已經發展成電工學、無線電電子學等的重要理論依據，在日常生活中隨處可見，與生產生活具有緊密聯系。電磁學的學習對我們高中生而言具有一定的難度，需要我們具備一定的思維邏輯性、抽象理論知識的具體化能力等，更強調理論與實際的結合，不僅讓我們學習并掌握電磁學相關理論知識，還要從現實生活中加深對其的理解，在學好理論知識的基礎上，還要在生活中學會運用電磁學，提高我們的實踐應用能力[1]。

1 電磁學概述

電磁學是物理學的一種重要分支，是在原有電學和磁學中融合而成，形成對于電流磁效應和變化磁場電效應的實驗，電磁學的內容包括電荷、磁場規律、電流與電場關系等。在高中物理電磁學的學習中，我們常常會遇到電學和磁學的相互作用問題。首先要明白電磁感應與電路之間的關系，之后再進入到電磁學內容的學習中[2]。如今，在我們日常生活生產中，電磁學廣泛存在，包括各種電器的使用、磁懸浮列車的使用、移動手機的使用等，其不僅方便了我們日常生活，而且促進了我國的經濟發展。因此分析電磁學在生活中的應用，有利于我們高中生更好地學習電磁學的相關內容。

2 高中物理電磁學在生活中的應用分析

2.1 電磁繼電器

電磁繼電器是應用電磁感應原理進行工作的，由電磁鐵、彈簧片、觸點、銜鐵等組成，由低壓控制的低壓電路和高壓電路組成其工作電路。在線圈兩端加上電壓時，線圈中產生電流，引起電磁效應。在電磁力的作用下，銜鐵克服彈簧拉力吸向鐵芯，帶動銜鐵的常開觸點吸合。而當線圈斷電時，由于電磁吸引力的消逝使銜鐵回到原位，導致常閉觸點的釋放，通過電磁吸引力的產生和消失引起電路的導通和切斷[3]。電磁感應器的應用較為常見的有門鈴，其有一個獨立可通電的感應線圈，當線圈內部流入電流時，周圍產生磁場，線圈成為一個電磁鐵。通電后，線圈周圍正極或負極的獨立通電使觸體被磁場吸引，從而導致電路的開或閉，進而實現對電路的控制。電磁感應原理還被廣泛應用在電力工程中，實現低壓高壓輸電控制、遠程控制和自動感應控制等，并發揮重要作用。

2.2 磁懸浮列車

磁懸浮列車是以高中物理電磁學中“同性相斥、異性相吸”的原理為基本運行原理，通過磁鐵與地心引力之間的對抗，使得磁懸浮列車懸浮在軌道上，并借助直線電機的作用推動，消減軌道摩擦力，以達到提速的效果，推動列車快速前行。從磁懸浮列車運用電磁學知識的情況來看，其車內的超導體電磁鐵系統與電磁運行系統存在緊密聯系。當列車動態運行時，軌道線圈形成的磁場與列車內部的超導體電磁鐵之間會產生一種相斥力，對抗地心引力，從而使得磁懸浮列車懸浮在軌道之上，而列車車體底部與兩側倒轉向上的頂部的磁鐵基于“異性相吸”的電磁原理，產生吸引力，促使列車前進[4]。磁懸浮列車運行導軌的形狀呈T字形，反作用板和感應鋼板安裝在軌道上方和伸臂下方，共同控制電磁鐵的電流，使得列車車身與導軌之間的距離在10～15mm之間，并且在導軌鋼板產生的吸引力和車身重力的維持下保證列車車身處于平衡狀態，安全運行。磁懸浮列車運行的主要阻力為空氣阻力，因此相比較普通的鐵路客車而言，其運行速度更快。

2.3 磁記錄

電磁學結合信息技術產生的一種記錄信息的手段就是磁記錄，其是通過鐵磁材料和電磁感應規律的結合而形成的一種信息技術，在記錄聲音、圖像等信息中被廣泛運用。如磁帶就運用了這一電磁學原理，在錄音時，通過聲音聲源靠近磁頭，聲音從氣隙流過，將收入的聲音信號變為電信號，改變電流，產生電力變化，實現縫隙中磁場的同步變化，產生共同作用[5]。

2.4 移動電話和手機

移動電話和手機在目前信息化時代被廣泛使用，且隨著人們生活水平的提高，移動電話的普及率也在不斷提高。移動電話實際上就是一部移動的無線電臺，把用戶聲音轉變為高頻電信號，并將其發射，同時是一個收音機，捕捉發射到空中的電磁波，實現用戶之間的通話信息傳遞。在城市的任何角落，移動電話都能實現基本通話，移動電話系統已經成為城市電話網不可分割且及其重要的一部分。

2.5 電磁爐

在日常生活廚房常用的電器中，電磁爐是受到電磁學影響最大的一種電器，它改變了傳統明火或傳導式加熱的方式，通過在鍋底直接產生熱量使用廚具，提高熱效率。電磁爐主要是利用電磁感應加熱原理，從而制成廚房電器。電磁爐在使用過程中，通過將交變電流導入加熱線圈中，從而在加熱線圈周圍產生交變磁場，將交變磁場磁力通過金屬鍋體進入到鍋體底部，形成渦流，進而產生所需的熱量[6]。電磁爐是一種高效且節能的廚房電器，無需明火就可完成烹飪過程，不會產生不必要的濃煙，有利于提高家庭電器的安全，加強家庭衛生。隨著電磁爐的進一步發展，其已經能夠根據需要調節功率大小。但在使用過程中，仍需要注意以下事項。首先保證電源線符合要求，如將電源線插座放置在保險盒中，放置功率過大會引發安全事故。其次要確保鍋具符合要求，需要使用不銹鋼鍋等，并保證其置于電磁爐中央，在使用電磁爐的過程中，要確保其平整放置，防止因傾斜造成的安全事故。

2.6 電磁起重機

電磁起重機也是利用電磁原理制成的機器，利用電磁原理搬運鋼鐵物品，其主要是通過接通電流，將磁鐵化為電磁鐵，進而牢牢吸住鋼鐵物品，將其吊運。當切斷電流時，磁性消失，使得鋼鐵物品自然下放，從而完成整個鋼鐵物品運輸過程。電磁起重機多用在廢鋼鐵回收部門。

2.7 微波爐

微波爐也是利用電磁學原理工作的家用電器，通過各零件的操作產生高頻電磁，利用該電磁反射、吸收、穿透物體等，提高熱效應，消除有害菌群，完成加熱過程。微波爐內部的主要零件有磁控管、高壓電容、電源變壓器等，磁控管具有產生和發出微波的作用，電源變壓器為磁控管提供死區電壓和交流高壓。當這些零件處于工作狀態時，在各個設備中導入交流電，控制電壓，從而逐步形成電磁場，發出微波，使得食物內部分子相互摩擦加熱?？傮w來說，微波爐的使用是通過爐內磁控管發出電磁波并進入食物內部，使食物分子振動，摩擦產熱，完成加熱過程。

3 結語

總之，電磁學是我們高中生需要學習的重要的物理知識，其與我們現實生活具有非常緊密的聯系，如磁懸浮列車、微波爐、電磁爐等，我們高中生在學習電磁學的相關內容時，應積極將理論知識與實際生活相結合，使得電磁學抽象的理論知識變得具體化、直觀化，進而提高學習效率。

參考文獻

[1] 衛一航.電磁學在生活中的應用概述[J].科技資訊，2018，16（5）：93-94，96.

[2] 廖天翔.電磁學現象與應用探析[J].中國戰略新興產業，2018，10（4）：161.

[3] 孫太澤.電磁學現象及規律分析[J].內燃機與配件，2018，11（3）：254-255.

[4] 付仕達.電磁感應現象在生活中的應用[J].數字通信世界，2018，14（1）：142.

[5] 周易.高中物理電磁學在生活中的實際運用分析[J]. 新教育時代電子雜志：學生版，2017，10（13）：111-112.

[6] 劉順彭.電磁學在工程技術及生活中的運用[J].科技尚品，2017，14（5）：36.