電磁感應的研究

1、對電磁技術的研究與革新對電磁技術的研究與革新課題二組小組分工王前王前（協(xié)調工作、查找有關電磁起源的資料）蔡澤潤（負責匯總、論文）崔永杰（查找電磁轉換和工作方式）黃甫（制作PPT）劉鵬（查找電磁應用的資料）李魯震（查找電磁輻射危害及預防措施）邢濱洋（查找電磁技術未來應用的資料）畢國盛（協(xié)助制作PPT）隨著航天事業(yè)的發(fā)展，模擬微重力環(huán)境下的空間懸浮技術已成為進行相關高科技研究的重要手段。目前的懸浮技術主要包括電磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、靜電懸浮、粒子束懸浮等，其中電磁懸浮技術比較成熟。 電磁懸浮技術（electromagnetic levitation )簡稱EML技術。它的主要原理是利用

2、高頻電磁場在金屬表面產生的渦流來實現(xiàn)對金屬球的懸浮。 背景及意義 1820年，丹麥物理學家奧斯特奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了通電導體周圍存在磁場. 1831年，英國科學家法拉第經過長期實驗研究發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，這些發(fā)現(xiàn)解釋了電與磁之間的內在聯(lián)系。 閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線運動. 時，導體中就會產生感應電流。 發(fā)電機是根據電磁感應的原理制成的。實際的發(fā)電機是由磁體和線圈兩部分構成。 從能量轉化的角度看，發(fā)電機發(fā)電的過程是把機械能轉化成電能的過程；電磁學簡史電磁學簡史 公元前6世紀，泰勒斯（Thales,古希臘）記述了磁石吸鐵、摩擦生電等現(xiàn)象。 公元前3世紀，韓非子記載有司南。系統(tǒng)地研究

3、電磁現(xiàn)象始于16世紀。 1600年吉爾伯特( Gilbert，英國)發(fā)表了論磁、磁體和地球作為一個巨大的磁體。他總結了前人對磁的研究，記載了大量實驗，使磁學從經驗轉變?yōu)榭茖W。n1660年，德國馬德堡市市長格里克發(fā)明了 摩擦起電機，能產生許多靜電； 1675年，牛頓（英國）用起電機研究了靜電的引力和斥力、靜電火花等靜電現(xiàn)象； 1746年，富蘭克林（美國）研究了閃電；用數(shù)學的正負概念表示兩種電荷； 1751年，他又發(fā)現(xiàn)放電裝置旁的縫衣針會被磁化。 1780年，伽伐尼(Galvani，意大利)發(fā)現(xiàn)“動物電”；1820年奧斯特(Oersted，丹麥)發(fā)現(xiàn)電流的 磁效應。19世紀二、三十年代成了電磁學大

4、發(fā)展的時期。 1821年，安培 (Ampere 法國) 在得知奧斯特的發(fā)現(xiàn)之后，重復了奧斯特的實驗，提出了安培右手螺旋法則，并用電流繞地球內部流動解釋地磁的起因。 1820年，歐姆歐姆（Ohm 德國）用伏打電堆伏打電堆和自己研制的電流表研究出電路中電流的基本規(guī)律，后稱“歐姆定律歐姆定律”。 1821年，法拉第法拉第 （Faraday 英國) 實驗研究出“電磁旋轉現(xiàn)象”，為電動機的發(fā)明奠定了基礎； 1865年，麥克斯韋麥克斯韋（Maxwill,英國）把法法拉第拉第的磁場、磁感線思想和安培安培開創(chuàng)的電動力學規(guī)律結合起來，用一套方程組概括電磁規(guī)律，建立了電磁場理論電磁場理論。 1887年，赫茲赫茲（

5、Herz 德國）在實驗室調制并接收了電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論。 1895年，馬可尼馬可尼 （Maconi 意大利）改進了赫茲的檢波接收器，使電磁波的傳輸距離提高到1.5英里，開創(chuàng)了無線電通訊的新紀元。1899年，馬可尼又實現(xiàn)了橫跨英吉利海峽的無線電通訊。自制迷你發(fā)電機 完美闡釋磁生電電磁感應的應用電磁感應的應用 傳統(tǒng)的輪軌粘著式鐵路，是利用車輪與鋼軌之間的粘著傳統(tǒng)的輪軌粘著式鐵路，是利用車輪與鋼軌之間的粘著力使列車前進的。它的粘著系數(shù)隨列車速度增加而減小，走力使列車前進的。它的粘著系數(shù)隨列車速度增加而減小，走行阻力卻隨列車速度的增加而增加，當車速增至粘著系數(shù)曲行阻力卻隨列車速度的增加而

6、增加，當車速增至粘著系數(shù)曲線和走的行阻力曲線的交點時，就達到了極限。據科研人員線和走的行阻力曲線的交點時，就達到了極限。據科研人員推算，普通輪軌列車最大時速為推算，普通輪軌列車最大時速為350-400公里左右。如果考公里左右。如果考慮到噪音、震動、車輪和鋼軌磨損等因素，實際速度不可能慮到噪音、震動、車輪和鋼軌磨損等因素，實際速度不可能達到最大時速。所以，歐洲、日本現(xiàn)在正運行的高速列車，達到最大時速。所以，歐洲、日本現(xiàn)在正運行的高速列車，在速度上已沒有多大潛力。要進一步提高速度，必須轉向新在速度上已沒有多大潛力。要進一步提高速度，必須轉向新的技術，這就是超常規(guī)的列車磁懸浮列車。的技術，這就是超常

7、規(guī)的列車磁懸浮列車。 磁磁電電磁感應現(xiàn)象 磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。它的時速可達到統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。它的時速可達到500公里以上，有公里以上，有速度快、爬坡能力強、能耗低運行時噪音小、安全舒適、不速度快、爬坡能力強、能耗低運行時噪音小、安全舒適、不燃油，污染少等優(yōu)點。并且它采用采用高架方式，占用的耕燃油，污染少等優(yōu)點。并且它采用采用高架方式，占用的耕地很少。磁懸浮技術利用電磁力將整個列車車廂托起，擺脫地很少。磁懸浮技術利用電磁力將整個列車車廂托起，擺脫了討厭的摩擦力和令人不快的鏘鏘聲，實現(xiàn)與

8、地面無接觸、了討厭的摩擦力和令人不快的鏘鏘聲，實現(xiàn)與地面無接觸、無燃料的快速無燃料的快速“飛行飛行”。 磁懸浮列車主要由懸浮系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和導向系統(tǒng)三大磁懸浮列車主要由懸浮系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和導向系統(tǒng)三大部分組成。盡管可以使用與磁力無關的推進系統(tǒng)，但在目前部分組成。盡管可以使用與磁力無關的推進系統(tǒng)，但在目前的絕大部分設計中，這三部分的功能均由磁力來完成。的絕大部分設計中，這三部分的功能均由磁力來完成。 磁懸浮列車工作原理圖磁懸浮列車工作原理圖德國：常規(guī)磁鐵吸引式懸浮系統(tǒng)德國：常規(guī)磁鐵吸引式懸浮系統(tǒng) 除了造價方面，上海磁懸修建以及運營可謂坎坷。除了造價方面，上海磁懸修建以及運營可謂坎坷。 2007年

9、年6月月17日，上海市閔行區(qū)錦鴻公寓一幢高樓日，上海市閔行區(qū)錦鴻公寓一幢高樓的水箱上，赫然掛出兩塊巨大的橫幅。一幅寫著的水箱上，赫然掛出兩塊巨大的橫幅。一幅寫著“磁懸浮磁懸浮+22.5米米”，旁邊畫著一個醒目的骷髏圖案；另一幅則是，旁邊畫著一個醒目的骷髏圖案；另一幅則是六個兩尺見方的大字：六個兩尺見方的大字：“吳祥明你胡說吳祥明你胡說”。橫幅中提到的吳祥明，是上海磁浮交通發(fā)展有限公司橫幅中提到的吳祥明，是上海磁浮交通發(fā)展有限公司總經理、滬杭磁浮工程總經理、滬杭磁浮工程(上海段上海段)建設指揮部副總指揮兼辦建設指揮部副總指揮兼辦公室主任；公室主任；“22.5米米”，則是指滬杭磁浮設定的，則是指滬

10、杭磁浮設定的22.5米防米防護帶。護帶。 吳祥明在上海城市交通研究會理事會上曾公開表示，吳祥明在上海城市交通研究會理事會上曾公開表示，“滬杭磁浮設定的滬杭磁浮設定的22.5米防護帶，主要是為了防止噪聲對米防護帶，主要是為了防止噪聲對周邊環(huán)境的影響。周邊環(huán)境的影響。 我們且不說這么做是不是為了防噪音，查資料可知，我們且不說這么做是不是為了防噪音，查資料可知， 德國防護帶為三百米，主要是防止電磁輻射，而上海磁懸德國防護帶為三百米，主要是防止電磁輻射，而上海磁懸才才22.5米，難道中國人有抗磁輻射的本領？米，難道中國人有抗磁輻射的本領？無線充電技術-電磁感應應用二電磁感應應用二一、熱門的無線充電技術

11、一、熱門的無線充電技術 2010年九月一日，全球首個推動無線充電技術的標準化組織無線充電聯(lián)盟在北京宣布將Qi無線充電國際標準率先引入中國。 無線充電聯(lián)盟副主席布雷特劉易斯介紹，聯(lián)盟成員近60家，包括勁量、LG電子、諾基亞等。 無線充電技術采用統(tǒng)一的工業(yè)標準，未來幾年，手提電話、PMP/MP3播放器、數(shù)字照相機、手提電腦等產品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的無線充電器。 北京時間11月9日消息，據國外媒體報道，英國HaloIPT公司近日在倫敦利用其最新研發(fā)的感應式電能傳輸技術成功實現(xiàn)為電動汽車無線充電三、發(fā)展與應用 2008年報，該領域的代表公司Powercast表示，其最終研制的微型高效

12、接收電路，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負載作出調整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。只需一個安裝在墻身插頭的發(fā)送器，以及可以安裝在任何低電壓產品的“蚊型”接收器，Powercast解決方案就可以將無線電波轉化成直流電，在約1米范圍內為不同電子裝置的電池充電。 2010年9月報，富士通的無線充電技術利用磁共振在充電器與設備之間的空氣中傳輸電荷，線圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振。富士通表示這一系統(tǒng)可以在未來得到廣泛應用，例如針對電動汽車的充電區(qū)以及針對電腦芯片的電量傳輸。采用這項技術研制的充電系統(tǒng)所需要的充電時間只有當前的一百五十分之一。目前，日本計劃在2012年設置充電網點。21世紀電磁世紀電磁技術展望及建議技術展望及建議 隨著科學技術的進步，社會的物質財富及精神財富日益豐富多采，人們的生活條件更加便利，但另一方面卻導至社會均衡遭到破壞，出現(xiàn)了許多副作用。 一般來說，電磁兼容預測經歷了三個發(fā)展階段： （一）問題解決階段 （二）規(guī)范設計階段 （三）電磁兼容分析預測階