生活中的电磁场

1、1生活中的电磁场生活中的电磁场by 殷凯宇殷凯宇2原理原理3经典电磁波模型的动态描述经典电磁波模型的动态描述波动性波动性4 电磁波每一个振动的振幅都是一样的，如果我们通过某种方法，可以按照我们的意愿改变电磁波每一次振动的幅度不同，那么这个电磁波上就带有了某种信息，传输出去，再把每次振动的幅度不同所代表的信息提取出来，就达到了传输的目的。 简单的说，我们说话，转化成电压信号，我们用高频的电磁振动去采集这个信号，每一次振动的幅度对应于我们说话的某一个点上的电压值，那么这么多振动组合起来，就表示出了我们说话对应的电压的变化的大致情况，就可以传输出去，另一端把这个信息采集出来，就知道了说话的内容。5电

2、磁波的发射与接收过程电磁波的发射与接收过程产生高频振荡电流信息信息 电流信号电信号 调制器 发射天线天线接收调谐器筛选电信号 检波器 信息信息6偶遇电磁偶遇电磁78910 麻省理工学院(MIT)的研究人员首次演示灯泡的无线供电。这些研究人员实现了采用被称为WiTricity的技术，该技术利用匹配天线间的磁耦合谐振。 MIT助理教授Marin Soljacic是该技术的发明者在去年秋季美国物理研究所举行的工业物理论坛上介绍了这一技术。他的MIT团队现在已经从6英尺的距离对60W灯泡进行远程供电来演示这个概念。 这个技术的关键在于非辐射性磁耦合的使用。“两个相同频率的谐振物体将会产生很强的相互耦合

3、，而只有与远离谐振环境的物体有较弱的交互，” Soljacic表示，“正是物理原理实现了非辐射性无线能量的传输。”目前，磁耦合被用于短距离范围，以对电池进行充电，如在电子牙刷中，但它要求正在充电的设备非常靠近感应线圈，这是因为磁场能量随着距离变大会迅速丢失。在传统的磁感应中，距离只能通过增加磁场强度来增加。 另一方面，WiTricity使用匹配的谐振天线，可使磁耦合在几英尺的距离内发生，而不需要增强磁场强度。 演示装置包括直径约为3英尺的匹配的铜线圈，以及与电源相连的工作频率在兆赫范围的传输线圈。接收线圈在非辐射性磁场内部发生谐振，并以相同的频率振荡，然后有效地利用磁感应来点亮灯泡。Solja

4、cic在灯泡演示中让他的整个设计团队成员站在发送和接收天线之间，这表明谐振天线甚至其间有有物理存在时也能保持耦合。灯泡继续发光，而不受障碍物的影响。该团队声称，如果没有匹配天线产生的谐振，那么将会有一百万多倍的能量被用在传输线圈中，以实现传统的非辐射性磁感应。 接下来，该团队准备通过设计与嵌入在膝上型电脑底部的天线线圈相匹配的电脑房天线，来演示以无线方式对膝上型电脑进行供电。这个团队不仅认为该技术能够提供足够的电源来给膝上型电脑的电池充电，而且还预计这个技术能够直接向膝上型电脑供电而去掉电池。11选择性加热选择性加热 物质吸收微波加热的能力，主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微

5、波加热的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波加热的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热加热就表现出选择性加热的特点。物质不同，产生的热效果也不同。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波加热具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波加热的吸收能力比水小得多。因此，对于食品来说，含水量的多少对微波加热加热效果影响很大。穿透性穿透性 微波加热比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。微波加热透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大

6、缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。热惯性小热惯性小 微波加热对介质材料是瞬时加热升温，能耗也很低。另一方面，微波加热的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。微波微波 加热方面应用的优势加热方面应用的优势12毫米波通信的优点是毫米波通信的优点是：1、可用频带极宽。毫米波段频带宽度为270吉赫（GHz），为整个短波波段的一万倍；2、方向性强，保密性好；3、干扰很小，几乎不受大气干扰、宇宙干扰和工业干扰的影响，因而通信稳定。13毫米波毫米波雷达优势雷达优势 使用毫米波（通常毫米波是指30300GHz频域(波长为110mm)的）毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引