分析电磁学在生活中的应用

摘 要：电磁学是高中物理学习的重点和难点之一，其作为物理学的核心分支学科，对我们高中生的学习掌握水平要求较高。在高中物理电磁学的学习过程中，我们要具有一定的思维逻辑性，并能结合生活实际深化对电磁学知识的认识，在自觉培养物理学习兴趣的同时，加强我们物理知识的实际运用能力，真正学到电磁学知识，提升自我综合能力。本文概述电磁学，并探究电磁学在生活中的具体应用。

关键词：高中物理 电磁学 生活

中图分类号：O441 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）08（b）-0247-02

电磁学是高中物理课程的重要内容，早已经发展成电工学、无线电电子学等的重要理论依据，在日常生活中随处可见，与生产生活具有紧密联系。电磁学的学习对我们高中生而言具有一定的难度，需要我们具备一定的思维逻辑性、抽象理论知识的具体化能力等，更强调理论与实际的结合，不仅让我们学习并掌握电磁学相关理论知识，还要从现实生活中加深对其的理解，在学好理论知识的基础上，还要在生活中学会运用电磁学，提高我们的实践应用能力[1]。

1 电磁学概述

电磁学是物理学的一种重要分支，是在原有电学和磁学中融合而成，形成对于电流磁效应和变化磁场电效应的实验，电磁学的内容包括电荷、磁场规律、电流与电场关系等。在高中物理电磁学的学习中，我们常常会遇到电学和磁学的相互作用问题。首先要明白电磁感应与电路之间的关系，之后再进入到电磁学内容的学习中[2]。如今，在我们日常生活生产中，电磁学广泛存在，包括各种电器的使用、磁悬浮列车的使用、移动手机的使用等，其不仅方便了我们日常生活，而且促进了我国的经济发展。因此分析电磁学在生活中的应用，有利于我们高中生更好地学习电磁学的相关内容。

2 高中物理电磁学在生活中的应用分析

2.1 电磁继电器

电磁继电器是应用电磁感应原理进行工作的，由电磁铁、弹簧片、触点、衔铁等组成，由低压控制的低压电路和高压电路组成其工作电路。在线圈两端加上电压时，线圈中产生电流，引起电磁效应。在电磁力的作用下，衔铁克服弹簧拉力吸向铁芯，带动衔铁的常开触点吸合。而当线圈断电时，由于电磁吸引力的消逝使衔铁回到原位，导致常闭触点的释放，通过电磁吸引力的产生和消失引起电路的导通和切断[3]。电磁感应器的应用较为常见的有门铃，其有一个独立可通电的感应线圈，当线圈内部流入电流时，周围产生磁场，线圈成为一个电磁铁。通电后，线圈周围正极或负极的独立通电使触体被磁场吸引，从而导致电路的开或闭，进而实现对电路的控制。电磁感应原理还被广泛应用在电力工程中，实现低压高压输电控制、远程控制和自动感应控制等，并发挥重要作用。

2.2 磁悬浮列车

磁悬浮列车是以高中物理电磁学中“同性相斥、异性相吸”的原理为基本运行原理，通过磁铁与地心引力之间的对抗，使得磁悬浮列车悬浮在轨道上，并借助直线电机的作用推动，消减轨道摩擦力，以达到提速的效果，推动列车快速前行。从磁悬浮列车运用电磁学知识的情况来看，其车内的超导体电磁铁系统与电磁运行系统存在紧密联系。当列车动态运行时，轨道线圈形成的磁场与列车内部的超导体电磁铁之间会产生一种相斥力，对抗地心引力，从而使得磁悬浮列车悬浮在轨道之上，而列车车体底部与两侧倒转向上的顶部的磁铁基于“异性相吸”的电磁原理，產生吸引力，促使列车前进[4]。磁悬浮列车运行导轨的形状呈T字形，反作用板和感应钢板安装在轨道上方和伸臂下方，共同控制电磁铁的电流，使得列车车身与导轨之间的距离在10～15mm之间，并且在导轨钢板产生的吸引力和车身重力的维持下保证列车车身处于平衡状态，安全运行。磁悬浮列车运行的主要阻力为空气阻力，因此相比较普通的铁路客车而言，其运行速度更快。

2.3 磁记录

电磁学结合信息技术产生的一种记录信息的手段就是磁记录，其是通过铁磁材料和电磁感应规律的结合而形成的一种信息技术，在记录声音、图像等信息中被广泛运用。如磁带就运用了这一电磁学原理，在录音时，通过声音声源靠近磁头，声音从气隙流过，将收入的声音信号变为电信号，改变电流，产生电力变化，实现缝隙中磁场的同步变化，产生共同作用[5]。

2.4 移动电话和手机

移动电话和手机在目前信息化时代被广泛使用，且随着人们生活水平的提高，移动电话的普及率也在不断提高。移动电话实际上就是一部移动的无线电台，把用户声音转变为高频电信号，并将其发射，同时是一个收音机，捕捉发射到空中的电磁波，实现用户之间的通话信息传递。在城市的任何角落，移动电话都能实现基本通话，移动电话系统已经成为城市电话网不可分割且及其重要的一部分。

2.5 电磁炉

在日常生活厨房常用的电器中，电磁炉是受到电磁学影响最大的一种电器，它改变了传统明火或传导式加热的方式，通过在锅底直接产生热量使用厨具，提高热效率。电磁炉主要是利用电磁感应加热原理，从而制成厨房电器。电磁炉在使用过程中，通过将交变电流导入加热线圈中，从而在加热线圈周围产生交变磁场，将交变磁场磁力通过金属锅体进入到锅体底部，形成涡流，进而产生所需的热量[6]。电磁炉是一种高效且节能的厨房电器，无需明火就可完成烹饪过程，不会产生不必要的浓烟，有利于提高家庭电器的安全，加强家庭卫生。随着电磁炉的进一步发展，其已经能够根据需要调节功率大小。但在使用过程中，仍需要注意以下事项。首先保证电源线符合要求，如将电源线插座放置在保险盒中，放置功率过大会引发安全事故。其次要确保锅具符合要求，需要使用不锈钢锅等，并保证其置于电磁炉中央，在使用电磁炉的过程中，要确保其平整放置，防止因倾斜造成的安全事故。

2.6 电磁起重机

电磁起重机也是利用电磁原理制成的机器，利用电磁原理搬运钢铁物品，其主要是通过接通电流，将磁铁化为电磁铁，进而牢牢吸住钢铁物品，将其吊运。当切断电流时，磁性消失，使得钢铁物品自然下放，从而完成整个钢铁物品运输过程。电磁起重机多用在废钢铁回收部门。

2.7 微波炉

微波炉也是利用电磁学原理工作的家用电器，通过各零件的操作产生高频电磁，利用该电磁反射、吸收、穿透物体等，提高热效应，消除有害菌群，完成加热过程。微波炉内部的主要零件有磁控管、高压电容、电源变压器等，磁控管具有产生和发出微波的作用，电源变压器为磁控管提供死区电压和交流高压。当这些零件处于工作状态时，在各个设备中导入交流电，控制电压，从而逐步形成电磁场，发出微波，使得食物内部分子相互摩擦加热。总体来说，微波炉的使用是通过炉内磁控管发出电磁波并进入食物内部，使食物分子振动，摩擦产热，完成加热过程。

3 结语

总之，电磁学是我们高中生需要学习的重要的物理知识，其与我们现实生活具有非常紧密的联系，如磁悬浮列车、微波炉、电磁炉等，我们高中生在学习电磁学的相关内容时，应积极将理论知识与实际生活相结合，使得电磁学抽象的理论知识变得具体化、直观化，进而提高学习效率。

参考文献

[1]卫一航.电磁学在生活中的应用概述[J].科技资讯，2018，16（5）：93-94，96.

[2]廖天翔.电磁学现象与应用探析[J].中国战略新兴产业，2018，10（4）：161.

[3]孙太泽.电磁学现象及规律分析[J].内燃机与配件，2018，11（3）：254-255.

[4]付仕达.电磁感应现象在生活中的应用[J].数字通信世界，2018，14（1）：142.

[5]周易.高中物理电磁学在生活中的实际运用分析[J]. 新教育时代电子杂志：学生版，2017，10（13）：111-112.

[6]刘顺彭.电磁学在工程技术及生活中的运用[J].科技尚品，2017，14（5）：36.