应用地磁学课0

地磁学实验报告

实验一： 1.实验目的：初步了解质子旋进磁力仪的工作原理和方法；初步掌握仪器的使用；了解仪器的使用时的注意事项； 2.实验要求：对实验场地进行测量，并记录数据导入电脑，做出成果图。 3.实验步骤：学生分两组，分别进行两条测线的测量，记录并导入电脑，完成实验。 4.实验数据：实验剖面1：实验剖面2：

5.实验小结：在做实验测量数据时，实验员身上不能有带磁性或者可被磁化的金属制品。测量时周围尽量不要聚集人。实验二：球体磁场特征认识及分析内容：1.编程实现公式10.2-24的计算。 x=10m，y=10m，R=30m 程序段: #include"stdio.h" #include"math.h" void main() {float pi=3.14,I,A,b,R=30,t; int x,y; FILE *fp,*fp1; fp=fopen("A.txt","w"); fp1=fopen("B.txt","w"); A=pi/4; I=pi/4; b=1; //(b=u0*m)/4*pi for(x=-100;x<=100;x+=10) for(y=-100;y<=100;y+=10) {t=(b/pow(x*x+y*y+R*R,2.5))*((2*R*R-x*x-y*y)*sin(I)*sin(I)+(2*x*x-y*y-R*R)*cos(I)* cos(I)*cos(A)*cos(A)+(2*y*y-x*x-R*R)*cos(I)*cos(I)*sin(A)*sin(A)-3*x*R*sin(2*I)*cos (A)+3*x*y*cos(I)*cos(I)*sin(2*A)-3*y*R*sin(2*I)*sin(A)); fprintf(fp,"%d\t%d\t%f\n",x,y,t); if(y==0)fprintf(fp1,"%d\t%d\t%f\n",x,y,t); } fclose(fp); fclose(fp1); } ㈠I=45o，A=45o

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

4地磁学在考古研究中的应用

中国地质大学（武汉）《地磁学》课程论文报告地磁学在考古研究中的应用姓名：彭中学号：20131004402院（系）：李四光学院专业：地球物理任课教师：李媛媛评阅人：二○一六年一月

地磁学在考古研究中的应用彭中中国地质大学李四光学院摘要随着高灵敏度的磁力仪的问世，利用文物和遗迹记录的当时的古地磁场信息，用来寻找古代文物和磁场特征之间的关系，成为考古研究的一个新手段和新方法。通过对剩余磁性的观测，可以很好的反映文物的各种性质，包括空间特性和时间特性。多年的实践证明，利用地磁学方法来进行考古研究，是一种简单经济而又很有效的手段。关键词考古，剩磁，古地磁，文物 An application of geomagnetism in the archeological research PENG Zhong Lisiguang Shool，The Geoscience of China，Wuhan. Abstract with the invention of high-sensitivity magnetometer，observing the information of paleomagnetism in the historical relics and seeking the interaction of paleomagnetism and historical relics have became a new method for the archeological research.By observing the value of paleomagnetism，the property of historical relics，including time feature and space feature，can be presented. Many-years practicing has proved that researching acheology by the magnetism technology was easy and economical. Keywords archeological，residual magnetism，paleomagnetic，historical relic 1引言考古学是社会科学的一类，是根据古代人类通过各种活动遗留下来的物质资料，以研究人类古代社会的历史，过去考古学主要通过田野的调查发掘和文献对照等工作来进行研究，但随着科学技术的发展，特别是科学仪器的发展，传统的考古学也正在吸收现代科学技术的精华，转化为现代化的实验

磁学应用

司南汉（公元前206－公元220年）。盘17.8×17.4厘米,勺长11.5，口径4.2厘米。司南由青铜地盘与磁勺组成。地盘内圆外方；中心圆面下凹；圆外盘面分层次铸有10天干，十二地支、四卦，标示二十四个方位。磁勺是用天然磁体磨成，置于地盘中心圆内，勺头为N，勺尾为S，静止时，因地磁作用，勺尾指向南方。此模型是王振铎先生据《论衡》等书记载并参照出土汉代地盘研究复制。磁悬浮列车原理磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”，亦称之为“磁垫车”。由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，便车体悬浮动物运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10─15毫米的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。磁悬浮列车与当今的高速列车相比，具有许多无可比拟的优点：由于磁悬浮列车是轨道上行驶，导轨与机车之间不存在任何实际的接触，成为“无轮”状态，故其几乎没有轮、轨之间的摩察，时速高达几百公里；磁悬浮列车可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一；噪音小，当磁悬浮列车时速达300公里以上时，噪声只有656分贝，仅相当于一个人大声地说

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——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——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 1和K 2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 t1～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。 3、下表为一双桶洗衣机铭牌上所标电动机的工作参数．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R U I 求出的电流强度与电动机中的实际工作电流是否相同？为什么？

磁学在生物医学中的应用

磁学在生物医学中的应用——核磁共振成像功能1401班高欣20143264 医用核磁共振成像是科学的一大进步，自从70年代梯度系统发明出来，使得核磁共振技术应用于医疗诊断，已经挽救了无数生命。核磁共振是为大家所熟知的一个名词，然而此前我对这个技术并不了解，通过这次作业我查阅了相关文献，对这门技术也有了一个比较清晰的认识。一、核磁共振原理简单来说，强磁场中平行排列的原子核若受到适当频率的电磁波的轰击，原子核吸收电磁波后会发生翻转，这种新的弛豫状态只能产生几分之一秒，之后会重新释放能量，回到原来的状态，原子核释放出的电子波频率与它吸收的频率一致，弛豫时间由化学成分决定，由此可以测定化合物的分子组成。从微观角度看：由力学中可知，发生共振的条件有二: 一是必须满足频率条件，二是要满足位相条件。原子核自旋产生一定的微弱磁场和磁矩（自旋的条件：质子数+中子数=奇数，成对质子和中子的自旋会抵消），将自旋的原子核放在一个均匀的静磁场中，受磁场作用，原子核的自旋轴会被强制定向，或与磁场方向相同，或与磁场方向相反。重新定向的过程中，原子核的自旋轴将类似旋转陀螺般的发生进动（拉莫尔进动）。不同类的原子核有不同的进动性质，这种性质就是旋转比，用γ表示。进动的角频率ω一方面同旋转比有关；另一方面同静磁场的磁场强度B 有关。

其关系有拉莫尔（Larmor）公式（ω又称拉莫尔频率）: ω=γ·B静磁场中的原子核自旋时形成一定的微弱势能。当一个频率也为ω的交变电磁场作用到自旋的原子核时，自旋轴被强制倾倒，并带有较强的势能；当交变电磁场消除后，原子核的自旋轴将向原先的方向进动，并释放其势能。这种现象就是核磁共振现象（换言之，当电磁辐射的圆频率和外磁场满足拉莫尔公式时，原子核就对电磁辐射发生共振吸收），这一过程也称为弛豫过程，释放势能所产生的电压信号就是核磁共振信号．也被称为衰减信号。显然，核磁共振信号是一频率为ω的交变信号，其幅度随进动过程的减小而衰减。二、核磁共振用于人体检查的过程氢核是人体成像的首选核种，人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物，所以氢核的核磁共振灵活度高，且氢核的磁旋比大，信号强，这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。NMR信号强度与样品中氢核密度有关，人体中各种组织间含水比例不同，即含氢核数的多少不同，则NMR信号强度有差异，利用这种差异作为特征量，把各种组织分开，这就是氢核密度的核磁共振图像。人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异，是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。将人体置于磁场中，组织被磁化，氢质子磁矩有规律地排列，在主磁场垂直方向施加射频脉冲，当脉冲等于质子进动频率时，质子吸收脉冲，发生质子能态跃迁，产生核磁共振，使组织磁化向量位置移动，围绕主磁场方向的进动角度发生改变，射频脉冲一停止，组织磁化恢复原来的状态，即发生弛豫。释放的电磁

电磁学原理及其应用

电磁学原理及其应用摘要：本文简介了电磁学的发展史，通过阐述磁悬浮技术，微波炉，磁卡技术中的电磁学原理，进一步探讨其中的科学方法及给我们带来的启示，揭示电磁学在生产生活中的重要性。关键字：电磁波微波排斥吸引电磁现象是一种极为普遍的自然现象，人类对电磁现象的认识、研究以至利用，经历了相当长的时期。在春秋战国时期，我国人民已对天然磁石（Fe 3O 4 ）有了认识，战国时期《韩非子》中有“司南”和《吕氏春秋》中有“慈石召铁”的记载。对电磁的近代研究应该从18 世纪的库伦（C.A.de Coulomb）开始，建立了库仑定量定律，标志着电磁学进入了严密科学的阶段。1820年，奥斯特发现的电流磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系。安培则根据当时的一系列实验，提出磁现象的本质是电流，物质的磁性来源于分子电流的看法，得出了电流元之间相互作用力的规律——安培定律。1831年，法拉第发现了电磁感应现象，是第一次明确提出了场的概念，进一步揭示了电与磁的联系。19 世纪60年代麦克斯韦（J.C.Maxwell）总结了前人的研究结果，提出感生电场和位移电流的假设，建立了以麦克斯韦方程组为基础的麦克斯韦像完整的、宏观的电磁场理论，以及1887年赫兹（H.R.Hertz）做了一系列电磁波实验，最终使电磁学成为一门统一的学科。电磁学主要研究电荷产生电场和电流产生磁场的规律；电场、磁场对电荷、电流作用的规律；电场和磁场的相互联系及其运动变化的规律；电路的导电规律；以及电磁场的各种效应等等。由于电磁现象的普遍存在和广泛应用，电磁学已经成为科学技术的重要基础，电工学、电子学以及其他与电有关的科学往往都是以电磁学为基础建立和发展起来的。下面将阐述电磁学几大重要基本原理及其应用。一．同级相吸异极相斥——磁悬浮列车磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”，亦称之为“磁垫车”。由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。通俗的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。由于它

Ulaby应用电磁学基础答案01

Chapter 1: Introduction: Waves and Phasors Lesson #1 Chapter — Section: Chapter 1 Topics: EM history and how it relates to other fields Highlights: ?EM in Classical era: 1000 BC to 1900 ?Examples of Modern Era Technology timelines ?Concept of “fields” (gravitational, electric, magnetic) ?Static vs. dynamic fields ?The EM Spectrum Special Illustrations: ?Timelines from CD-ROM Timeline for Electromagnetics in the Classical Era ca. 900 Legend has it that while walking BC across a field in northern Greece, a shepherd named Magnus experiences a pull on the iron nails in his sandals by the black rock he was standing on. The region was later named Magnesia and the rock became known as magnetite [a form of iron with permanent magnetism]. ca. 600 Greek philosopher Thales BC describes how amber, after being rubbed with cat fur, can pick up feathers [static electricity]. ca. 1000 Magnetic compass used as a navigational device. 1752 Benjamin Franklin (American) invents the lightning rod and demonstrates that lightning is electricity. 1785Charles-Augustin de Coulomb (French) demonstrates that the electrical force between charges is proportional to the inverse of the square of the distance between them. 1800 Alessandro Volta (Italian) develops the first electric battery. 1820 Hans Christian Oersted (Danish) demonstrates the interconnection between electricity and magnetism through his discovery that an electric current in a wire causes a compass needle to orient itself perpendicular to the wire.

4,古地磁和古地磁学

古地磁场： 1，相关知识：磁场三要素，剩余磁性，局里温度在此法勘探已有。 2，古地磁场是轴向地心偶极子场。 3，磁异常带的发现：在大洋洋脊附近发现对称于中轴裂谷分布的磁条带异常，认为是由于洋底磁化条带引起，并经过海底扩张而形成的。会反转，洋底磁条异常带平行并对称于中央裂谷，而其年龄又是离开中央裂谷越远越古老，与海底扩张模型完全符合，随后经过深海钻探的结果，使海底扩张和大陆漂移两个学说得到验证。而古地磁资料给出的极移曲线表明大陆确实在漂移。其原因是海底扩张和地磁场倒转的结果，熔岩流溢出海底，温度降到局里点时，受到当时地磁场的磁化。由于地磁极性不时发生反转，熔岩磁化的方向也不断出现正反交替，从而形成海底扩张的磁带记录，由此计算出海底扩张的速率，然后又发现团一样，所以假定速度恒定，建立了地磁极性年表。 4，磁异常带的形成：100多年前，人们发现地磁场存在向西的漂移，因而推测地核是液态的。地核是以金属铁为主的合金，建立了地核发电机模型，是偶极子场。到了50年带出其，发现一些岩石的磁化方向与现在相反，解释是地磁场的方向正好与现在的相反，发生多次偏转。其原因是不能归结为地球周期性反相旋转，二十发电机假说，液态的地核允许地磁场发生周期的倒转现象。 5，其意义：1，支持大陆漂移 2，支持海底扩张 3，转换地层的发现 6，一次偏转为4600年。 7，视极移曲线：对采集到的岩石测量年龄和磁化方向，可以给出此岩石过去磁极所在的位置，将不同时代大陆磁极所在的地理位置联系起来，就可得到大陆的十几亿曲线。 8，地磁场的起源：自激发电机效应，使得地核为良导体。液态地核由于内部的温度梯度或温差，压力差的原因产生斡旋场，使地核称为良导体。然后由于地球自转所引起的回旋磁效应就存在微弱的初始磁场。然后地核电流体形成，通过感应方式再生磁场，从而增强原来的磁场。由于地核电流体持续运动不断提供能量，因而引起自激发电机效应，增强原来的磁场，最后达到稳定平衡现在的磁场。满意解释了地磁偶极子场和非偶极磁场的起源，也解释了地球磁轴倒转现象。

人教版九年级实验专题(5) 磁学实验

探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”教材实验再现 1.实验设计： (1)两个透明的容器中密封着质量相等的空气。空气受热膨胀，使U形管中液面高度的发生变化。 (2)实验是通过观察两个U形管中液面高度差，来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。 2.探究方法：控制变量法、转换法 3.进行实验：（1）利用甲装置，将阻值不同的电阻串联，保证电流相等、电阻不等。探究电流产生的热量与电阻的关系。通电一段时间后，右侧容器中U型管中液面的高度差大。（2）利用乙装置，将阻值相同的电阻分别连在混联电路的干路和支路上，保证电流不相等、电阻相等。探究电流产生的热量与电流的关系。通电一段时间后，左侧容器中U型管中液面的高度差大。 4.实验结论：（1）在电流相同、通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；（2）在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多； 5.评估交流：乙装置中的电阻R3的作用主要是分流作用（使R1、R2中的电流不相等）。探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”专题训练1．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U型管中液面的。（2）甲装置可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，（填“左”或“右”）侧容器中U型管中液面的高度差大．这表明：。（3）乙装置可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，（填“左”或“右”）侧容器中U型管中液面的高度差大．这表明：。（4）乙装置中的电阻R3的作用主要是。（5）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与步骤（3）相比较，则左侧U型管中液面的高度差将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（6）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系．可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线在两个接线柱之间即可。（7）若通电一段时间后，发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变，出现该现象的原因可能是。 2．下面是同学们在研究影响电热因素中所做的几个实验，（1）小航在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图甲所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，开始时两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值 R1＞R2．①实验中，烧瓶中装比热容比较小的煤油的原因是； ②闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快．由此得出结论：。（2）小言用如图丙所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。装置中除了R甲＞R乙外，其余条件均相同。 ①将两电阻丝串联接入电路是为了控制及通电时间相等。实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明。 ②小妍提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验。保持甲的器材不变，只把乙的煤油换成等质量的食用油。通电一段时间后，温度计示数变化小的液体吸热能力强。她们得出的结论对吗？为什么？。（3）小新看到实验室里有这样的一套新实验器材，如图丁，也能探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关.说明书上写了：两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化可反应出该密闭空气温度的变化。他连接了如图所示的电路，根据该电路，以下说法正确的是： A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的．

MATLAB在电磁学中的应用

电磁学一、 1、点电荷的电场研究真空中，两个带正电的点电荷，在电量相同和电量不同情况下的电场分布。 V=V1+V2=q1 4??0r1+q24??0r2，E=-▽V 2、程序实现主程序文件名为point.m clear all ep0=8.85*le-12; %真空中的电容率 c0=1/(4*pi*ep0); e=1.6e-10; h=0.018; x=-0.5:h:0.5; y=-0.5:h:0.5; str{1}=’两同号等量点电荷’； str{2}=’两同号不等量点电荷’; [X,Y]=meshgrid(x,y); q=[e;1.9*e]; for i=1:2 V=c0*e./sqrt((X+0.2).^2+Y.^2)+c0.*q(i)./sqrt((X-0.2).^2+Y.^2); %求电势 [Ex,Ey]=gradient(-V,h); %求电场 figure(i) counter(X(:,:,1),Y(:,:,1),V,… %等势面 [20,-20,19,-19,18,-18,17,-17,16,-16,15,-15,14,-14,13,-13,12,-12,11,-11,1 Axis([-0.38,0.38,-0.28,0.28]) hold on phi=0:pi/17:2*pi; %以下画电场线 sx1=0.2+0.01*cos(phi); sy1=0.01*sin(phi); streamline(X(:,:,1),Y(:,:,1),Ex,Ey,sx1,sy1); hold on sx2=-0.2+0.01*cos(phi); sy2=0.01*sin(phi); streamline(X(:,:,1),Y(:,:,1),Ex,Ey,sx2,sy2); title(str(i))

2016年秋地磁学复习要点

2016年秋《地磁学》复习要点磁化强度，磁偶极子，地磁要素，磁偶极矩，国际地磁参考场（IGRF ），地磁图，地磁极，磁极，地球磁矩（地心偶极子的磁矩），地磁赤道，地磁子午线，地磁轴，非偶极子场（大陆磁异常），地磁要素的年变率，磁异常，区域磁异常与局部磁异常，退磁场，视磁化率，感应磁化强度，天然剩余磁化强度，正演，反演，剖面有效磁化强度，剖面有效磁化倾角，原生剩磁和次生剩磁，磁性弛豫，磁清洗，虚地磁极（VGP ），地磁场倒转，地磁极性年表（GPTS ），太阳静日变化，磁暴，地磁脉动，国际磁静日，国际磁扰日 1. 地磁场磁标势的高斯级数表达式，了解其中每一项参数的含义，特别与)1(+-n r 相联系的项和与n r -相联系的项，有什么物理意义？ 2. 已知X 与Z 或Y 与Z 的全球表面观测值，如何确定所有的内外源高斯系数。 3. 简述地磁场的组成与分类。 4. 基本磁场磁标势的高斯级数与地磁场磁标势的高斯级数有什么不同？ 5. 根据不同地磁要素地磁图的分布，分析全球基本磁场的空间分布特征。 6. 什么是地心偶极子场，地心偶极子可以视为哪三个偶极子的矢量和？示意性画出地心坐标系下的地心偶极子矢量。 7. 地磁坐标系与地理坐标系之间的转换 8. 地磁坐标系中，偶极子磁场的重要特点：（1）磁倾角（I ）与地磁纬度（Θ）的关系式；（2）地磁两极的磁场强度是地磁赤道上的值的两倍。 9. 简单总结基本磁场的长期变化特征。 10. 描述基本磁场起源的液核发电机的基本思想，磁流体力学方程有哪两类。 11. 物质的磁性主要有哪三类？在外磁场作用下各有什么表现？ 12. 简要分析影响岩石磁化率的主要因素 13. 什么是总磁场强度异常ΔT ，它有什么物理意义？ 14. 计算磁性体磁场的方法有哪几种？示意性画出球体，无限长水平圆柱体，走向无限板状体不同磁化方向下的Za 曲线。

电磁学应用举例

电磁学在生活中的应用主要内容：一、电磁炉 (Electromagnetic Oven ) 二、微波炉 (Microwave Oven) 三、蓝牙技术 (Bluetooth Technology) 四、磁悬浮列车 (Maglev Train)

一、电磁炉 1、电磁炉的结构电磁炉是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。它是一种高效节能橱具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。在加热过程中没有明火，因此安全、卫生。电磁炉的功率一般在700～1800W 之间，它的结构主要由外壳、高级耐热晶化陶瓷板、PAN 电磁线盘、加热电路板、控制电路板、显示电路板、风扇组件及电源等组成。 2、电磁炉的工作原理 2.1 整体电路图电磁炉的整体电路方框图如下图1-1；各部分关系框图如下图1-2：图1-1电磁炉整体电路方框图

图1-2电磁炉各部分关系框图 2.2 加热原理在电磁炉内部，由整流电路将50Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为15～40kHz 的高频电压，高速变化的电流流过扁平空心螺旋状的感应加热线圈（励磁线圈），线圈会产生高频交变磁场。其磁感线穿透灶台的陶瓷台板而作用于不锈钢锅（导磁又导电材料）底部，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，锅底迅速释放出大量的热量，就是烹调的热源。 2.3 涡流和涡流的产生在柱形铁芯上绕有线圈，当线圈中通上交变电流时，每个铁芯片就处在交变的磁场中。如图1-3所示：铁芯可看成是由一系列半径逐渐变化的柱状薄壳组成，每层薄壳构成一个闭合回路。在交变的磁场中，通过这些薄壳的磁通量都在不断地变化，所以沿着一层层的壳壁产生感应电流。从铁芯的上端俯视，电流的流线呈闭合的旋涡状，因而这种感应电流叫做涡电流，简称涡流。由于大块铁芯的电阻很小，因此涡流可非常大。强大的涡流在铁芯内流动时，电能转化为内能，从而释放出大量的焦耳热,而使铁芯的温度升高。

古地磁学

古地磁学古地磁学是地磁学的一个分支，兴起于20世纪50年代，从60、70年代迅速发展。它是通过圈定岩石剩余磁化强度来研究史前地质时期地磁场及其演化规律的一门学科，其物理基础是岩石磁性和地磁场轴向偶极子的假定。第一节古地磁学基础一、古地磁学的两个基本前提 1、稳定的原生剩余磁化强度岩石的原生剩磁方向与岩石形成时的地磁场方向一致，且强度呈正比，所以研究岩石的原生剩磁就能推测岩石形成时的地磁场特征。 2、轴向地心偶极子场假说按偶极子公式，磁倾角I 与磁纬度的关系为如果测得古地磁岩石标本原生剩磁的倾角，由上式可计算出岩石形成时的古纬度。再根据剩磁的偏角D ，可以计算出采样地点的古地磁极的位置。二、古地磁极设偶极子磁矩为m ，则地球表面纬度处场的径向分量和切向分量分别是：由于磁倾角的正切为，所以：对时间平均的倾角对应于地心轴向偶极子场假说中的古纬度，对时间平均的偏角表示子午线的方向，由此可得地球表面相应地理极的位置。虚地磁极 2tgI tg ?=0 32sin 4R m F R μ?π=032cos 4m F R ?μ?π=/R F F ?2tgI tg ? =(,) P P P λ?

虚地磁极VGP 是任一瞬时古地磁场方向计算出的磁极位置。若在计算时，使用“足够长”时间地磁场方向的平均值，则计算出古地磁极。若将某一稳定地块上各地质历史时期的古地磁极位置绘在地理坐标图上，并连成一条曲线或一个带，即为古地磁极移曲线。假定地块固定，而认为极在移动，则它不是地磁极的真实运动，故称为视极移曲线。在作古地磁研究时，通常在每一观测点采集不同年龄的系列标本，且按以万年计算的间隔大致均匀分布，有时也可按几百万年间隔计算。得到的就是古地磁极。三、古地磁场强度在弱磁场中（与地磁场相当）所产生的任何类型剩磁强度与该磁化场成正比。在实验室里，在弱磁场中，重演原始磁化强度——热剩磁、取向剩磁的形成过程，并将得到的磁化强度和原始剩磁强度进行比较，若自岩石形成以来其磁性没有改变，利用正比规律，写成：利用即可确定古地磁场强度。实际测量推算古地磁场强度的过程远比这复杂得多，通常需要采用逐步加热法，即逐步加热退去样品在各个温度区间的部分天然剩余磁性（NRM ），并产生各温度区间的部分热剩余磁性（TRM ），根据NRM/TRM 的比值确定古地磁场强度值，俗称特利埃法。四、古地磁场是轴向偶极子场现代地磁场的基本场是地心偶极子场，地磁轴与地理轴相交11.5度，即现代地磁场不是轴向场。 0ro L rL M H H M ??= ???L H rL M ro M 0ro L rL M H H M ??= ??? 0H

电磁学实验基本知识

图1 WYJ-15型直流稳压电源附录一. 电磁学实验基础知识 Appendix1 Elementary Knowledge of Electromagnetic Experiment 电磁测量是现代生产和科学研究中应用很广的一种实验方法和实用技术。除了测量电磁量外，它还可通过换能器把非电量变为电量来进行测量。物理课程中电磁学实验的目的，是学习电磁学中常用的典型测量方法（如伏安法、电桥法、电位计法、冲击法等），进行实验方法和实验技能的训练，培养看图、正确连接线路和分析判断实验故障的能力；同时，通过实验的观测，深入认识和掌握电磁学理论的基本规律。一、电源Current power 电源是把其他形式的能量转变为电能的装置。电源分为直流和交流两类： 1．直流电源Direct current power 常用的直流电源有干电池、晶体管直流稳压电源和铅蓄电池。直流稳压电源的型号繁多，外形各异，但结构上都是由变压器、晶体管、电阻和电容等电子元件按一定的线路组装而成的。它的电压稳定性好，内阻小，功率较大，使用方便。只要接到交流220V 电源上，就能输出连续可调的直流电压（输出电压和电流的大小可由仪器上的电表读出）。使用时，要注意它的最大允许输出电压和电流，切不可超过。我们实验室里常用的是WYJ-15型直流稳压电源，其面板如图1所示，最大允许输出电压为15V ，最大允许输出电流为3A 。每个铅蓄电池的正常电动势为2V ，额定供电电流约为2A ，多个并联可得较大电流，输出电压比较稳定。使用时要注意，当它的电动势降低到1.8V 时，应及时充电，蓄电池即使未用也需要每隔2~3星期充电一次。

电磁学在工程上的的应用

电磁学在发电机、磁悬浮列车上的的应用黑龙江科技大学环境10-2班张航[7] 【摘要】具体包括发电机运行原理、磁悬浮列车等等，把电磁学和实际工程相结合，使电磁学物理应用普遍应用于工程实践中，为推进现代工业化革命作出巨大贡献。【关键词】电磁感应；直流/交流发电机；磁悬浮列车一、发电机工程应用 1、电磁感应我们知道，一切物体都是由分子组成，分子由原子组成，原子又由原子核和在它周围旋转的电子组成。原子核带的是正电荷，电子带的是负电荷，互相吸引，并且电荷数量是相等的，故原子对外不呈现电性。取一根直导体，导体在磁场中作“切割” 磁感应线的运动时，导体中就会产生感应电动势。这是因为导体在磁场内作“切割”磁感应线运动时，导体的正电荷、自由电子将以同样的速度在磁场内运动，磁场对运动电荷产生作用力，作用力的方向由左手定则判定，因此正电荷由导体b端移向a端，自由电子由导体的a端移向b端。结果b端聚集了电子而带负电，a端少了电子而带正电，使导体两端产生一定的电位差，即导体中产生感应电动势。（这相当于发电机处于匀速运转状态）。当接

通外电路时，电路中便会形成感应电流。（这相当于发电机处于运转供电状态）。感应电动势的方向，可由右手定则来决定：即将右手掌放平，大拇指与四指垂直，以掌心迎向磁感应线，大拇指指向导体运动的方向，则四指的方向便是感应电动势的方向。直导体中感应电动势的大小则与磁感应强度B、导体运动速度v及导体长度L成正比，当导体运动的方向与磁场方向平行时，导体中不产生感应电动势。 2、发电机的分类可分为直流发电机、交流发电机、同步发电机、异步发电机（很少用） 3、直流发电机结构及工作原理直流发电机通常由定子、转子、端盖、机座及轴承等部件组成。定子由机座、定子铁芯、线包绕组、以及固定这部分的其他结构件组成；转子由转子铁芯、转子磁极（有磁轭、磁极绕组）、滑环（又称铜环、集电环）、风扇及转轴等部件组成。原理：通过转轴、机座及端盖将发电机的定子、转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定的励磁电流，使定子成为一个旋转才磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电动势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流，因而，发

高中物理电磁学实验-完全版

电学实验一、难点形成的原因 1、对电流表、电压表的读数规则认识模糊，导致读数的有效数字错误 2、对滑动变阻器的限流、分压两种控制电路的原理把握不准，导致控制电路选用不当 3、对实验测量电路、电学仪器的选用原则把握不准，导致电路、仪器选用错误 4、对电学实验的重点内容“电阻的测量”方法无明确的归类，导致思路混乱 5、对于创新型实验设计平时缺乏对实验思想方法（如模拟法，转换法，放大法，比较法，替代法等）进行归纳，在全新的实验情景下，找不到实验设计的原理，无法设计合理可行的方案。受思维定势影响，缺乏对已掌握的实验原理，仪器的使用进行新情境下的迁移利用，缺乏创新意识。二、难点突破 1、电流表、电压表的读数规则：电流表量程一般有两种——0.1~0.6A，0~3A；电压表量程一般有两种——0~3V，0~15V。如图10-1所示：图10-1 因为同一个电流表、电压表有不同的量程，因此，对应不同的量程，每个小格所代表的电流、电压值不相同，所以电流表、电压表的读数比较复杂，测量值的有效数字位数比较容易出错。下面是不同表，不同量程下的读数规则：电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程，其最小刻度（精确度）分别为0.1V、0.1A，为10分度仪表读数，读数规则较为简单，只需在精确度后加一估读数即可。如图所示，电压表读数为1.88V，电流表读数为0.83A。若指针恰好指在2上，则读数为2.00V（或A）。电压表若用0~15V量程，则其最小刻度为0.5V，为2分度仪表读数，所读数值小数点后只能有一位小数，也必须有一位小数。如图所示，若指针指在整刻度线上，如指在10上应读做10.0V，指在紧靠10刻度线右侧的刻度线上（即表盘上的第21条小刻度线）读数为10.5V，若指在这两条刻度线间的中间某个位置，则可根据指针靠近两刻度线的程度，分别读做10.1V，或10.2V，或10.3V，或10.4V，即使是指在正中央，也不能读做10.25V，若这样，则会出现两位不准确的数，即小数点后的2和5，不符合读数规则，如上图中所示，读数应为9.3V。电流表若用0-0.6A量程，则其最小刻度为0.02A，为5分度仪表读数，其读数规则与0—15V电压表相似，所读数值小数点后只能有两位小数，也必须有两位小数。如上图所示，电流表读数为0.17A，若指针指在第11条刻度线上，则读数为0.22A ，