第一章 能量传输06
第六节能量和能流
S
Ij
2 r
er
高为 l 的柱体内消耗的能量
S 柱表面 损
d
侧面
S损
d
S2lr
Ij 2lr 2 r
Il
I r 2
I2R P
结论：电磁能量在稳恒电路中依靠电磁 场传输，传输方向从电源沿导线正、负 极指向负载。
R
导线的作用：
ez
E H
两导线间的电压
U
b a
Er dr
2
ln b a
（求 ）
S
UI
2 ln
b
1 r2
ez
a
将S在两个导线组成的圆环状截面积分得到传输功率
P
b
b
S 2rdr
a
a
UI ln b
1 r
dr
UI
与电路问题的传输功率表达式一致
14
a
S
UI
2 ln
b
B)
v
v
E
jE
t
由麦氏方程
j
H
D
t
jE
( H
D
)
E
t
H
B
t
(E
H
)
E
D
t
利用
(E H ) H ( E) E ( H )
j
电能输送的主要方式教案
电能输送的主要方式教案 第一章：电能输送的基本概念 1.1 电能的概念 电能的定义 电能的计量单位（焦耳、千瓦时等） 1.2 电能输送的原理 电能输送的基本过程 电能输送的损耗原因 第二章：直流输电 2.1 直流输电的基本原理 直流输电的优点 直流输电的缺点 2.2 直流输电系统的主要组成部分 直流发电站 直流输电线路 直流变电站 2.3 直流输电技术的应用实例 国内外的直流输电工程案例 第三章：交流输电 3.1 交流输电的基本原理 交流输电的特点 交流输电的损耗原因 3.2 交流输电系统的主要组成部分 交流发电站 交流输电线路 交流变电站 3.3 交流输电技术的应用实例 国内外的交流输电工程案例 第四章：输电线路的设计与维护 4.1 输电线路的设计原则 输电线路的设计依据 输电线路的设计步骤 4.2 输电线路的维护与管理 输电线路的维护内容 输电线路的故障处理 第五章：电能输送的未来发展趋势 5.1 智能电网与电能输送 智能电网的基本概念 智能电网对电能输送的影响 5.2 高压直流输电技术的发展 高压直流输电技术的优势 高压直流输电技术的应用前景 5.3 新能源与电能输送 新能源（如风能、太阳能等）的发电特点 新能源发电对电能输送的影响与挑战 第六章：电缆输电技术 6.1 电缆输电的基本原理 电缆的构造与类型 电缆输电的优点与局限性 6.2 电缆敷设技术 电缆敷设的方法 电缆敷设的注意事项 6.3 电缆线路的运行与维护 电缆线路的运行管理 电缆线路的故障诊断与修复 第七章：特高压输电技术 7.1 特高压输电的基本概念 特高压输电的定义与特点 特高压输电的技术优势 7.2 特高压输电设备与技术 特高压输电线路的构造 特高压变电站的设计与运行 7.3 特高压输电的应用与前景 国内外特高压输电工程案例 特高压输电技术的发展趋势 第八章：电力系统的稳定性与保护 8.1 电力系统稳定性的概念 电力系统稳定性的重要性 影响电力系统稳定性的因素 8.2 电力系统保护技术 电力系统保护的基本原理 保护装置的类型与配置 8.3 电力系统安全稳定控制策略 安全稳定控制的目标 安全稳定控制的方法与措施 第九章：电能输送与环境保护 9.1 电能输送对环境的影响 输电线路对生态环境的影响 输电线路对景观的影响 9.2 环境保护措施与政策 电能输送项目环境影响评价 环境保护措施的实施与监管 9.3 可持续发展与电能输送 可持续发展理念在电能输送中的应用 绿色能源输送技术的发展方向 第十章：电能输送领域的创新与挑战 10.1 新型输电材料与应用 新型导线材料的研究与发展 纳米材料在输电领域的应用前景 10.2 无人机在电能输送中的应用 无人机在输电线路巡检中的应用 无人机在输电线路故障诊断中的应用 10.3 电能输送领域的挑战与对策 电网负荷波动对电能输送的影响 应对电网负荷波动的策略与技术改进 重点和难点解析 一、电能的基本概念和计量单位：理解电能的定义及其计量单位是学习电能输送的基础。 二、电能输送的原理和损耗原因：掌握电能如何被输送以及损耗的原因，是理解电能输送的核心。 三、直流输电和交流输电的比较：了解直流输电和交流输电的优缺点，以及它们在实际应用中的不同。 四、直流输电系统的组成和应用实例：熟悉直流输电系统的各个组成部分，并通过实际案例了解其应用。 五、交流输电系统的组成和应用实例：掌握交流输电系统的各个组成部分，并通过实际案例了解其应用。 六、电缆输电技术的原理和应用：了解电缆输电的技术特点和应用情况，是输电技术的一个重要分支。 七、特高压输电技术的概念和应用：熟悉特高压输电技术的定义、优势和应用，这是输电技术发展的一种趋势。 八、电力系统的稳定性和保护：理解电力系统稳定性的重要性以及保护技术的实施，是确保电力系统正常运行的关键。 九、电能输送对环境的影响和环境保护措施：了解电能输送对环境的影响以及应采取的保护措施，是实现可持续发展的重要内容。 十、电能输送领域的创新和挑战：关注电能输送领域的最新创新和面临的挑战，是推动输电技术不断进步的动力。
揭秘磁场对运动带来的影响
未来研究方向展望
未来研究可以着重探究磁场对材料性能和能源转 换效率的影响机制，挖掘磁场在新兴领域的潜在 应用价值。同时，跨学科合作和技术创新将推动 磁场研究迈向新的高度。
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THANKS
感应电动势
当导体运动穿过磁场 时，会在导体中产生 感应电动势，这种现 象被称为磁感应现象。 这个现象是电磁学的 重要基础之一，对于 各种电磁设备的工作 原理具有至关重要的 影响。
法拉第电磁感应定律
描述磁场与 感应电动势
关系
法拉第电磁感应 定律是研究磁场 对导体所产生的 感应电动势与磁 通量之间的关系
揭秘磁场对运动带来的影响
汇报人：XX
2024年X月
目录
第1章 磁场的基本概念 第2章 磁场对带电粒子的影响 第3章 磁场对导体的影响 第4章 磁场对行星运动的影响 第5章 磁场对电磁波的传播的影响 第6章 总结与展望
● 01
第一章 磁场的基本概念
磁场的定义
磁场是一种特殊的物 理场，它是导致磁力 作用的载体，我们可 以用磁场来描述物体 间的相互作用。在物 质世界中，磁场的存 在和作用是不可忽视 的重要因素。
螺旋运动
在磁场中形成螺 旋状轨迹
螺旋运动
轨道
形成螺旋状轨迹 受磁场力控制运动轨道
速度
速度大小受磁场强度影响 速度方向垂直于磁场方向
频率
运动频率与磁场强度相关 频率决定了螺旋运动周期
角度
螺旋轨迹的开口角度 受电子初速度和磁场方向 影响
磁场对带电粒子的影响实例
01 核磁共振成像
质子在磁场中的运动应用广泛
磁场对电磁波极化的影响
变化极化方 向
磁场导致电磁波 极化方向发生变
化
传输原理教案 (第6章) 流体
第一篇 ： 流体输送设备（P117）
6.1 叶片式泵与风机
叶片式泵（风机）分三种类型： （1）离心式 原理：依靠高速旋转的叶轮，使液体在转动叶片推 力和离心力的作用下获得能量以提高压强，从而能输送 液体。
2
第一篇 ： 动量传输
第六章 流体输送设备（P117） 流体输送设备（P117）
6.1 叶片式泵与风机
（2）轴流式 流体轴向流入机内，轴向流出机体。
3
第一篇 ： 动量传输
第六章 流体输送设备
6.2 容积式流体输送设备
（1）活塞泵与柱塞泵
活塞泵又叫电动往复泵，从结构 分为单缸和多缸，其特点是扬程较高。 适用于输送常温无固体颗粒的油乳化 液等。用于油田、煤层注水、注油、 采油；膛压机水压机的动力泵，水力 清砂，化肥厂输送氨液等。若过流部 件为不锈钢时，可输送腐蚀性液体。 另外根据结构材质的不同还可以输送 高温焦油、矿泥、高浓度灰浆、高粘 度液体等。
4
第一篇 ： 动量传输
第六章 流体输送设备（P117） 流体输送设备（P117）
工业生产需要把流体从一处输送到另外一处，是通过流体输送设备而实现
的。通常，将输送液体的机械称为泵；将输送气体的机械按所产生压强的高低 分别称之为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。 按照能量传输方式不同，将流体输送设备分为 类 按照能量传输方式不同，将流体输送设备分为5类。 （1）叶片式泵（风机）——通过高速转动的叶片把能量传递给流体。 ）叶片式泵（风机）——通过高速转动的叶片把能量传递给流体。 泵（风机）——利用设备中驱动元件（活塞、齿轮等）运动，实现能 —— （2）容积式泵（风机）——利用设备中驱动元件（活塞、齿轮等）运动，实现能 量传递。 （3）利用工作流体高速流动时的动量，通过动量传输带动周围的流体，实施能量 的传递的设备，如扩散泵、喷射式真空泵等。 （4）利用电磁能使液态金属获得流动的能量，实现流体输送的设备，如电磁泵。 （5）利用密度较大流体对密度较小流体在连通器中产生的浮力，促使密度较小流 体流动， 如烟筒。 流体输送机械按工作原理分为： 流体输送机械按工作原理分为： 动力式（叶轮式）：离心式、轴流式 容积式（正位移式）：往复式、旋转式 其他类型：喷射式等
能量转移理论入门
复习：电子转移和能量转移Marcus理论的两个重要参数过渡态能级劈裂＝２倍耦合强度K（仅在能级简并时成立）处在平衡位置和过渡态的能量差—与重整能相关Marcus 抛物线II：速率曲线ελ∆=电子转移的微观模型位移谐振子模型、自旋-玻色模型两个势能面，振动频率、简正模式都相同，只有平衡位置不同黄昆因子：谱密度：量化计算MD模拟eExample 1. Bacterial PhotosynthesisSource: Holten, Washington University in St. LouisSource: M. Brederode, TU DelftElectron and proton transfer processes in the bacterial reaction center.LHI: light-harvesting complex I LHII: light-harvesting complex IIExcitonic energy transfer inBacteria photosynthesisThe excitation energy is transfered between the LH2 rings, to the LH1 antenna, and finally to the reaction center. Below are estimates of the times involved.Mostly the Förster transfer mechanism is invoked, although sometimes it is argued that coherent energy transfer is the mechanism.Kinesin :Two-headed motor protein.Motility is driven by confor-mational changes induced by ATP hydrolysis.The conformational dynamics are being studied using Förster Excitation Transfer.L.C. Kapitein, E.J.G. Peterman, C.F. Schmidt1020304050donor acceptorI n t e n s i t ytimeEmission of single FRET pair:1. Excitation Transfer2. Acceptor bleached3. Donor bleached123donor image acceptor imagedonoracceptorexcitation transfer电子运动电子态的变化伴随着核构型的变化激发态能量转移和电子转移的区别•电子终态结构不同（前一页PPT）•重整能，特别是外部重振能远小于电子转移（能量转移对溶剂极化影响较小）分子内振动自由度更重要•耦合项不同，电子转移一般是短距离的（通常是几个Å），能量转移可以是长程的（10-100Å）。
第二章 热量传输01
（6）单位换算
1kcal=4.187kJ 1kcal/h=1.163J/s=1.163 W
（7）传热问题的电模拟法
R Δt
q
‹#›
第二章 热 量 传 输
3.温度场、等温面及温度梯度 （1）温度场：温度按空间及时间的分布规律和变化规律就是温度场 。
a. 数学表达式：
t=f(x，y，z，)
b. 分类 ： 稳定温度场：不随时间而变化的温度场。t=f(x，y，z) 特点：t/=0，为稳定传热 不稳定温度场：t/0，为不稳定传热。
②条件：温差、发射电磁波。 ③取决于：两物体空间位置（角度系
数）、表面特性（黑度）。
‹#›
第二章 热 量 传 输
2. 传热基本方程
（1）热流量Q：单位时间传递的热量。
（2）热通量（热流密度）q：单位时间通过单位面积传
递的热量。
（3）传热方程： Q=K ·t ·A · J
Q=K ·t ·A W
q= K ·t
第二章 热 量 传 输
热量传输简称传热，它是极为普遍而又重 要的物理现象。冶金生产过程无论是否伴随 化学反应或物态转变，热量传输往往对该过 程起限制作用。
传热的动力：温差 本章研究传热的内容：
1.传热方式 2.特定条件下传热速率
提高传热速率——提高生产率 降低传热速率——提高热效率（节能）
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第二章 热 量 传 输
‹#›
第二章 热 量 传 输
（2） 对流传热（对流）
①定义：有流体存在，并有流体宏观运动情况 下所发生的传热叫对流。
②条件：温差、有物质宏观运动。 ③取决于：物质本身的物性、流动状态。
‹#›
第二章 热 量 传 输
（3）辐射传热（辐射）
能量传输过程分为4个阶段
能量传输过程分为4个阶段：1. 选择阶段：功率发射机监视充电接口，探测要充电的设备是否摆放到位。
如果没有探测到设备，功率发射机将不停地Ping功率接收机。
如果在给定的时间里没有探测到要充电的设备，功率发射机就会进入待机模式。
2. Ping阶段：类似于声纳，功率发射机发出一个数字Ping信号，探测可充电设备。
如果探测到设备，功率发射机就把功率信号保持在ping信号的电平，然后进入识别和配置阶段。
如果没有探测到设备，功率发射机就返回到选择阶段。
3. 识别和配置阶段：功率发射机与功率接收机协商，确定给接口上需要充电的设备提供多大的功率。
如果设备从接口上移开，功率发射机就返回到选择阶段。
4. 功率传输阶段：功率发射机向功率接收机提供能量，根据功率接收机的反馈情况调整所需要的电流。
在功率传输过程中出现异常情况时，安全功能会适时关闭功率传输，并返回到选择阶段。
这个标准已经得到电子行业的各个领域内超过90家公司的支持。
技术无线充电使用近场电磁感应原理，将能量从充电底座（pad）传送到便携设备。
在不断变化的距离上，充电底座里的发射机线圈（Tx）向嵌入在手机这样的便携式设备里的接收机线圈（Rx）传送能量。
充电底座里的发射机/初级线圈在上电时产生一个类似于传统变压器的电磁场，感应电流流过便携式设备上的次级线圈。
（充电底座有一个功率转换电路，将电能转换为电磁场。
在接收机端，功率拾取单元将电磁场重新转换为电能，对设备的电池充电）。
发射机和接收机互相之间进行通信，控制充电过程。
Vishay Dale Electronics的IWAS系列Qi无线充电接收线圈/防护罩是第一批可用于符合WPC规范的器件的商用无线充电线圈。
IWAS系列的效率达到70%或更高，为接收线圈提供高磁导率防护罩，阻断充电磁通，防止其损坏敏感元件或电池。
IWAS系列无线充电接收线圈/防护罩的性能不会受到永磁的不利影响。
IWAS线圈的优点IWAS接收机线圈采用专利的IHLP？技术制造。
电磁能量转换与传输机制解析
电磁能量转换与传输机制解析电磁能量是一种广泛存在的能量形式，在现代社会中扮演着至关重要的角色。
理解电磁能量的转换与传输机制是探索和应用电磁能的关键。
本文将对电磁能量的转换与传输机制进行解析，并探讨其在科学研究和应用领域中的重要性。
一、电磁能量的转换机制1. 静电能转换：静电能是指物体由于积累了多余或缺少的电子而具有的能量。
当两个带电体接触时，静电能可以通过电子的转移来实现能量转换。
例如，在摩擦过程中，由于电子的转移，互相接触的物体会发生静电现象，从而将机械能转换为电磁能。
2. 磁能转换：磁能是指由磁场引起的能量，常见的磁能转换包括电磁感应、电动机和发电机等。
通过将导线放置到磁场中，当导线与磁力线相互作用时，会产生电动势，从而实现磁能向电能的转换。
3. 光能转换：光能是指电磁波中具有的能量，常见的光能转换形式包括光电效应、光伏效应和激光等。
光电效应是指当光线照射到某些物质表面时，会使电子从物质中释放出来，实现将光能转换为电能的过程。
二、电磁能量的传输机制1. 传导传输：电磁能量可以通过导体中的自由电子传导而传输。
当电场或磁场作用于导体时，导体中的自由电子会受到力的作用，从而形成电流。
电流的传导使得电磁能量在导体中传输。
2. 电磁辐射传输：当电磁场变化时，会产生电磁波辐射。
电磁波的传输是通过电场和磁场相互作用，形成相互垂直并互相激励的电场与磁场的波动，从而将能量传输到远处。
3. 电磁感应传输：电磁感应是指导体中的电流受到磁场变化时的影响，从而产生电动势。
通过电磁感应现象，电磁能量可以从一个电路传输到另一个电路。
三、电磁能量转换与传输的应用1. 电力传输：电磁能量的转换与传输是电力系统运行的基础。
通过发电机将机械能转换为电能，并通过输电线路将电能传输到用户。
电力传输的高效性和便捷性使得现代社会各个领域都离不开电磁能的供应。
2. 通信技术：电磁能的转换和传输在通信技术中起着决定性的作用。
无线电、电视、手机等通信设备都是基于电磁波的传输原理。
电磁振荡与电磁波实验的设计与探究
02 红外线技术
红外线应用于红外线摄像机、热成像仪等设 备，用于热能检测
03
● 05
第五章 电磁波的危害与防护
辐射危害
01 癌症风险增加
长期暴露在强电磁场下会增加患癌症的风险
02 生殖系统影响
电磁辐射可能对男性精子质量和女性生育能 力造成影响
● 07
第7章 结语
电磁振荡与电磁 波实验总结
通过本次实验，我们 深入了解了电磁振荡 与电磁波的基本原理 和特性。在未来的研 究中，我们将进一步 探索电磁波的应用领 域，如通信、医疗和 无线电技术等，并不 断提升实验技能和理 论水平。
电磁振荡与电磁波实验成果展 示
01 振荡频率分析
测量不同频率下的振幅变化
研究新型电磁波 发射器件及接收 器件的设计与优
化
电磁振荡与电磁波实验对比分析
传输速度
电磁波速度较快 电磁振荡速度较慢 速度差异影响信息传输效 率
波长特性
电磁波波长较长 电磁振荡波长较短 波长差异导致不同应用场 景
频率范围
电磁波覆盖频率范围广 电磁振荡频率范围窄 频率范围影响信号传输距 离
能量传输
电磁波能量传输高效 电磁振荡能耗较大 能量传输方式影响应用效 果
电磁振荡与电磁波实验未来展 望
未来的电磁振荡与电磁波实验将在应用领域继续 发力，结合新技术不断创新，提高实验准确性和 可靠性。同时，加强理论研究，拓展实验方法， 促进学术交流与合作，共同推动电磁波领域的发 展。
感谢观看
THANKS
实验设计步骤
确定实验目 的
明确研究问题
搭建实验装 置
确保实验环境
进行实验操 作