电磁场与生活的联系
王春其
电磁场是电场和磁场的统一体的总称，两者之间相互联系，相互依存，电可以生成磁，磁也能带来电，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分割的统一场，其是物质存在的一种特殊形式，电磁学有着很长的研究历史：从19世纪前期，奥斯特电流磁效应发现，到法拉第电磁感应定律的建立，再到英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象取得的成果的基础上，建立了完整的电磁波理论，预言了电磁波的存在，并得到赫兹的实验证明，这其中无数的物理学家做出了毕生的贡献。
随着对电磁场学研究的不断深入，一系列的研究成果应用到人们的生产生活、军事科技等领域，下面对一些实际应用做一个简单介绍。
1.电磁炉
电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具，打破了过去的明火烹调方式，其利用电磁感应将电能转换为内能，采用磁场感应电流的加热原理，锅和电磁炉内部发热线圈盘组成一个高频变压器，内部线圈是变压器初级，次级是锅，当内部初级发热线圈盘有交变电压输出后，必然在次级锅体上产生感应电流，感应电流通过锅体自身的电阻发热，所以，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，其优点是具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、体积小巧、安全性好、外观美观等，能完成家庭的绝大多数烹饪任务，因此，人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”，
2.磁悬浮列车
1911年，俄国托木斯克工艺学院的一位教授曾根据电磁作用原理，设计并制成一个磁悬浮列车模型，该模型列车行驶时不与铁轨直接接触，而是利用电磁排斥力使车辆悬浮而与铁轨脱离，并利用电动机驱动车辆快速前进.
1987年3月，日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车，其车外形呈流线行，车重17吨，可载44人，时速达420千米/时，车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽型导轨上的线圈所产生的电磁力互相排斥，从而使车体上浮，槽型导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用，从而产生牵引力使车体一边悬浮一边前进，由于是悬空行驶，因而基本上不作用车轮，但在起动时，还需有车轮做辅助支撑，这和飞机起降时需要轮子相似。
磁悬浮列车的优点在于运行平稳舒适、易于实现自动控制、无噪音、不排出有害的废气、耗能费用低等，世界上有三种类型的磁悬浮：一是以德国为代表的常导电式磁悬浮，二是以日本为代表的超导电动磁悬浮，这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力，而第三种，就是中国的永磁悬浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他动力支持，永磁悬浮列车技术是采用“永磁补偿式悬浮技术”研制出的磁浮交通系统，永磁悬浮技术是利用轨磁与翼磁形成斥悬浮工作机构，补磁与导磁板轨形成吸悬浮工作机构，两者协同工作，提供悬浮力，实现永磁悬浮列车的运行，永磁悬浮具有悬浮能力大、耗能低、控制简捷、安全、可靠，技术实现方式成本低的特点，永磁悬浮技术是中国自主知识产权的原始创新技术，历经17年的研发，在关键的核心技术方面取得了全面突破，在成熟技术集成方面积累了长期经验，其低速暗轨磁悬浮技术验证车“中华01号”和高速吊轨磁悬浮技术验证车“中华06号”，分别于2004年10月22日与2005年5月13日由新华社向全世界公布取得的成就。
3.电磁炮
电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，与过去将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程，其射速可达当前海军的舰炮的3倍，其射程可达100英里（约161千米）以上，以舰船上储存的电能为动力来源，利用电磁力沿导轨将弹头加速到很高的速度发射出去，因而引起了世界各国军事家们的关注。
电磁炮主要由能源、加速器、开关三部分组成.能源通常采用可蓄存10～100兆焦耳能量的装置，加速器是把电磁能量转换成炮弹动能，使炮弹达到高速的装置，开关是接通能源和加速器的装置，能在几毫秒之内把兆安级电流引进加速器中，电磁炮的原理由19世纪英国科学家法拉第发现，位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动，同时，如果让导线在磁场中作切割磁感线的运动，导线上也会产生电流，一个最简单的电磁炮设计如下：用两根导体制成轨道，中间放置炮弹，使电流可以通过三者建立回路，把这个装置放在磁场中，并给炮弹通电，炮弹就会加速向前飞出，电磁炮作为发展中的高技术兵器，其军事用途十分广泛，可用于天基反导系统、防空系统、反装甲武器、改进常规火炮等方面。
电磁场是电场和磁场的统一体的总称，两者之间相互联系，相互依存，电可以生成磁，磁也能带来电，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分割的统一场，其是物质存在的一种特殊形式，电磁学有着很长的研究历史：从19世纪前期，奥斯特电流磁效应发现，到法拉第电磁感应定律的建立，再到英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象取得的成果的基础上，建立了完整的电磁波理论，预言了电磁波的存在，并得到赫兹的实验证明，这其中无数的物理学家做出了毕生的贡献。
随着对电磁场学研究的不断深入，一系列的研究成果应用到人们的生产生活、军事科技等领域，下面对一些实际应用做一个简单介绍。
1.电磁炉
电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具，打破了过去的明火烹调方式，其利用电磁感应将电能转换为内能，采用磁场感应电流的加热原理，锅和电磁炉内部发热线圈盘组成一个高频变压器，内部线圈是变压器初级，次级是锅，当内部初级发热线圈盘有交变电压输出后，必然在次级锅体上产生感应电流，感应电流通过锅体自身的电阻发热，所以，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，其优点是具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、体积小巧、安全性好、外观美观等，能完成家庭的绝大多数烹饪任务，因此，人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”，
2.磁悬浮列车
1911年，俄国托木斯克工艺学院的一位教授曾根据电磁作用原理，设计并制成一个磁悬浮列车模型，该模型列车行驶时不与铁轨直接接触，而是利用电磁排斥力使车辆悬浮而与铁轨脱离，并利用电动机驱动车辆快速前进.
1987年3月，日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车，其车外形呈流线行，车重17吨，可载44人，时速达420千米/时，车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽型导轨上的线圈所产生的电磁力互相排斥，从而使车体上浮，槽型导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用，从而产生牵引力使车体一边悬浮一边前进，由于是悬空行驶，因而基本上不作用车轮，但在起动时，还需有车轮做辅助支撑，这和飞机起降时需要轮子相似。
磁悬浮列车的优点在于运行平稳舒适、易于实现自动控制、无噪音、不排出有害的废气、耗能费用低等，世界上有三种类型的磁悬浮：一是以德国为代表的常导电式磁悬浮，二是以日本为代表的超导电动磁悬浮，这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力，而第三种，就是中国的永磁悬浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他动力支持，永磁悬浮列车技术是采用“永磁补偿式悬浮技术”研制出的磁浮交通系统，永磁悬浮技术是利用轨磁与翼磁形成斥悬浮工作机构，补磁与导磁板轨形成吸悬浮工作机构，两者协同工作，提供悬浮力，实现永磁悬浮列车的运行，永磁悬浮具有悬浮能力大、耗能低、控制简捷、安全、可靠，技术实现方式成本低的特点，永磁悬浮技术是中国自主知识产权的原始创新技术，历经17年的研发，在关键的核心技术方面取得了全面突破，在成熟技术集成方面积累了长期经验，其低速暗轨磁悬浮技术验证车“中华01号”和高速吊轨磁悬浮技术验证车“中华06号”，分别于2004年10月22日与2005年5月13日由新华社向全世界公布取得的成就。
3.电磁炮
电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，与过去将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程，其射速可达当前海军的舰炮的3倍，其射程可达100英里（约161千米）以上，以舰船上储存的电能为动力来源，利用电磁力沿导轨将弹头加速到很高的速度发射出去，因而引起了世界各国军事家们的关注。
电磁炮主要由能源、加速器、开关三部分组成.能源通常采用可蓄存10～100兆焦耳能量的装置，加速器是把电磁能量转换成炮弹动能，使炮弹达到高速的装置，开关是接通能源和加速器的装置，能在几毫秒之内把兆安级电流引进加速器中，电磁炮的原理由19世纪英国科学家法拉第发现，位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动，同时，如果让导线在磁场中作切割磁感线的运动，导线上也会产生电流，一个最简单的电磁炮设计如下：用两根导体制成轨道，中间放置炮弹，使电流可以通过三者建立回路，把这个装置放在磁场中，并给炮弹通电，炮弹就会加速向前飞出，电磁炮作为发展中的高技术兵器，其军事用途十分广泛，可用于天基反导系统、防空系统、反装甲武器、改进常规火炮等方面。
