磁场与生活

耿奕腾

【摘 要】随着科技的进步和科学知识在生活中的不断应用，很多事物都在不断的更新。在高中物理中磁场的应用方面也是一样，从指南针开始，磁场在中国的应用就在不断发展，时至今日，磁场越来越多的是与电的结合，利用电磁场影响着我们的科技和生活。现代物理中磁场与电场的结合成为了一个完整的综合的学科。而整个理论体系对现代文明和电子科技影响尤为突出。

【关键词】磁场；生活；高中物理

一、磁场的产生及其特点

人类的发展史中很早就接触到了电磁现象，早在十八世纪就发现了正负电荷，在十八世纪末期发现在电荷的流动的作用下，会产生电流。十九世纪发现了导线能使得磁针转动，随后引进了磁力线的概念，并以此提出了电磁场的概念。在十九世纪末期，麦克斯韦总结了宏观的电磁现象，在电磁场这一学科中，电磁场是有带电物体产生的物理场。在此场中的带电物体都会感受到作用力。磁场是一种看不见摸不着的特殊的存在的物质，具有波粒的辐射特性。

二、磁场的应用

磁场在生活中有着极其广泛的应用，也与我们的生活息息相关，在工业和科技中同样应用广泛。所以，学好并利用磁场对于科技的发展是极其重要的。下面是磁场在生活中的应用。

1.指南针

指南针作为中国的四大发明之一，早在战国时期就被作为一种简单的仪器应用在辨别方位上，其前身叫做司南。主要由一根装在轴上的可以自由转动的磁针组成，磁针在地磁场的作用下能够保持在磁场子午线的切线方向上，因此，在磁场的作用下，磁针的南极就会指向地理南極。就利用这一原理就能辨别方向。指南针还可应用在航海、旅行以及军事方面。地球实际是一个很大的磁体，其地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。因此，磁针在受到磁场力的作用下就会一端指向南一端指向北。

2.电磁炉

电磁炉作为一种新型的厨房工具，改变了传统的利用明火加热的方式，而是利用磁场感应电流的方式加热。不仅打破了传统的明火的形式可以防止烫伤，还大大提高了加热的速度。其主要是通过电子线路板组成部分产生交变磁场。在加热的过程中使用铁质的锅具时，锅具就会切割交变磁场线，在锅底部分产生交变电流，交变电流就会使得锅的铁原子高速无规则的运动。铁原子就会通过相互碰撞摩擦产生热能。所以，在电磁场的作用下，锅具通过自身的发热来加热和烹调食物。打破了传统的明火加热。电磁炉在工作的过程中热量由锅底直接感应磁场产生交变电流，所以选用铁质锅具不仅利于铁对磁场的吸收，还能起到屏蔽的效果，这样就大大的减少了磁场的辐射，所以，铁质的锅具比其他材料更加适合而且安全。正是因为电磁的应用，使得电磁炉有了“绿色炉具”的美称。

3.电磁起重机

电磁起重机是利用电磁的吸附原理搬运钢铁物体的工具，其主要部分是磁铁和电流。通过电流的作用使得磁铁获得强大的磁场，把钢铁牢牢的吸附在磁铁上，当把指定的钢铁搬运到目的地时，切断电流，磁性消失，钢铁就会被放下。电磁起重机的使用十分方便，但是必须有电流才能使用，在强大的磁场的作用下，电磁起重机能吸起几十吨的材料，而且不需要将材料打包或者捆绑，不仅操作简单，也能大大的节省人力物力。起重机工作时，电磁铁线圈中的电流只要不停止，材料就会一直被吸附在磁铁上。因此，电磁铁的应用比传统的搬运更加的方便、快捷、省力、安全。

4.磁悬浮列车

磁悬浮列车是一种依靠磁悬浮力作为动力的列车，其轨道具有磁力使其悬浮在空中，列车运行时与传统的列车不同在于普通列车需要与地面接触，所以就会只受到大气阻力而没有铁轨的摩擦力的影响。我国从1970年开始对其进行研发，我国第一辆磁悬浮列车是从德国进口的，在2003年在上海开始运行。2015年，我国自主研发了第一辆磁悬浮列车在长沙成功试车。

5.电动机

电动机也称为马达，是一种电动机器，能使电能转化为机械能，主要应用在其他设备的驱动上。主要由一个能产生磁场的电磁铁绕制而成。可以分为直流电机和交流电机。直流电机在控制电机的转动速度上比较简单，只要改变对其的电流的大小就能改变其转速。但是直流电机不适合在高温的环境下进行工作。交流电机则可以在高温的环境下工作，但是交流电机很难控速，所以一般需要用到变频器来控制交流电的频率进而进行对其速度的控制。还有一种是利用感应电动机，用此方法来增加内部的阻力。交流电动机在不同的电压下只能控制其扭力而无法改变转速。

6.无线电广播与电视

无线电广播和电视都是利用电磁波来进行的。对于无线电广播，人们先将声音信号转换为电信号，再将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另外一个地点，人们可以接受此信号，在将此信号还原为声音信号。利用这一原理，就能使得在电视的画面上或者喇叭里产生声音。无线电广播和电视所利用的电磁波的信号的频率都很高、范围也都很大。不同的是，电视的图像转化不同于声音信号的传播。电视的图像信号是先将图像的光信号转化成电信号，然后传播到空间中，再有电视机接受到这种信号，使得这种信号再还原成图像信号。

总结

磁场不仅在指南针、电磁炉、电磁起重机等上文中提到的方面有很重要的作用，还在医疗、食品安全等领域有着很重要的作用，随着磁场应用的不断提升，人们的生活也会有很大程度的便捷，所以，掌握电磁波就可以为我们的生活造福。我们的生活也会越来越现代化。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[M].北京：人民教育出版社

[2]侯玲芳.电磁场知识在实际生活中的应用[J].中国科技信息，2016（13）