电磁感应的研究教学教材.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电磁感应的研究,随着航天事业的发展，模拟,微重力,环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。目前的悬浮技术主要包括,电磁悬浮,、,光悬浮,、,声悬浮,、气流悬浮、静电悬浮、,粒子束,悬浮等，其中电,磁悬浮技术,比较成熟。电,磁悬浮技术,（electromagnetic levitation)简称EML技术。它的主要原理是利用高频,电磁场,在金属表面产生的,涡流,来实现对金属球的悬浮。,背景及意义,1820,年，丹麦物理学家,奥斯特,通过实验发现了,通电导体周围存在磁场.,1831,年，英国科学家法拉第经过长期实验研究发现了,电磁感应现象,，这些发现解释了,电,与,磁,之间的内在联系。,闭合电路的一部分导体在磁场里做,切割磁感线运动,.,时，导体中就会产生,感应电流,。,发电机是根据,电磁感应,的原理制成的。实际的发电机是由,磁体,和,线圈,两部分构成。,从能量转化的角度看，发电机发电的过程是把,机械,能转化成,电,能的过程；,电磁学简史,公元前,6,世纪，泰勒斯（Thales,古希腊）记述了磁石吸铁、摩擦生电等现象。,公元前3世纪，韩非子记载有司南。,系统地研究电磁现象始于,16,世纪,。,1600,年,吉尔伯特,(Gilbert，,英国,),发表了,论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体,。他总结了前人对磁的研究，记载了大量实验，使磁学从经验转变为科学。,1660年，德国马德堡市市长,格里克,发明了,摩擦起电机,，能产生许多静电；,1675年，,牛顿（英国）,用起电机研究了静电的引力和斥力、静电火花等静电现象；,1746年，,富兰克林（美国）,研究了闪电；,用数学的正负概念表示两种电荷；,1751年，他又发现放电装置旁的缝衣针会被磁化。,1780,年，,伽伐尼,(Galvani，,意大利,),发现“动物电”；,1820,年,奥斯特,(Oersted，,丹麦,),发现,电流的,磁效应,。,19,世纪二、三十年代成了电磁学大发展的时期。,1821年，,安培,(Ampere 法国),在得知,奥斯特,的发现之后，重复了奥斯特的实验，提出了安培右手螺旋法则，并用电流绕地球内部流动解释地磁的起因。,1820,年，,欧姆,（Ohm 德国,）用,伏打电堆,和自己研制的电流表研究出电路中电流的基本规律，后称,“欧姆定律”,。,1821年，,法拉第,（Faraday 英国),实验研究出“电磁旋转现象”，,为,电动机,的发明奠定了基础；,1865,年，,麦克斯韦,（Maxwill,英国）把,法拉第,的磁场、磁感线思想和,安培,开创的电动力学规律结合起来，用一套方程组概括电磁规律，建立了,电磁场理论,。,1887,年，,赫兹,（Herz 德国）在实验室调制并接收了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论。,1895年，,马可尼,（Maconi 意大利）改进了赫兹的检波接收器，使电磁波的传输距离提高到1.5英里，开创了无线电通讯的新纪元。1899年，马可尼又实现了横跨英吉利海峡的无线电通讯。,自制迷你发电机 完美阐释磁生电,超导磁悬浮列车,电磁感应的应用,传统的轮轨粘着式铁路，是利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进的。它的粘着系数随列车速度增加而减小，走行阻力却随列车速度的增加而增加，当车速增至粘着系数曲线和走的行阻力曲线的交点时，就达到了极限。据科研人员推算，普通轮轨列车最大时速为350-400公里左右。如果考虑到噪音、震动、车轮和钢轨磨损等因素，实际速度不可能达到最大时速。所以，欧洲、日本现在正运行的高速列车，在速度上已没有多大潜力。要进一步提高速度，必须转向新的技术，这就是超常规的列车磁悬浮列车。,磁,磁,电,电磁感应现象,磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上，有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油，污染少等优点。并且它采用采用高架方式，占用的耕地很少。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起，摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声，实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。,磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成。尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。,磁悬浮列车工作原理图,德国：常规磁铁吸引式悬浮系统,除了造价方面，上海磁悬修建以及运营可谓坎坷。,2007年6月17日，上海市闵行区锦鸿公寓一幢高楼的水箱上，赫然挂出两块巨大的横幅。一幅写着“磁悬浮+22.5米”，旁边画着一个醒目的骷髅图案；另一幅则是六个两尺见方的大字：“吴祥明你胡说”。,横幅中提到的吴祥明，是上海磁浮交通发展有限公司总经理、沪杭磁浮工程(上海段)建设指挥部副总指挥兼办公室主任；“22.5米”，则是指沪杭磁浮设定的22.5米防护带。,吴祥明在上海城市交通研究会理事会上曾公开表示，“沪杭磁浮设定的22.5米防护带，主要是为了防止噪声对周边环境的影响。,我们且不说这么做是不是为了防噪音，查资料可知，德国防护带为三百米，主要是防止电磁辐射，而上海磁悬才22.5米，难道中国人有抗磁辐射的本领？,无线充电技术,-电磁感应应用二,一、热门的无线充电技术,2010年九月一日，全球首个推动无线充电技术的标准化组织无线充电联盟在北京宣布将Qi无线充电国际标准率先引入中国。,无线充电联盟副主席布雷特刘易斯介绍，联盟成员近60家，包括劲量、LG电子、诺基亚等。,无线充电技术采用统一的工业标准，未来几年，手提电话、PMP/MP3播放器、数字照相机、手提电脑等产品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的无线充电器。,北京时间11月9日消息，据国外媒体报道，英国HaloIPT公司近日在伦敦利用其最新研发的感应式电能传输技术成功实现为电动汽车无线充电,三、发展与应用,2008年报，,该领域的代表公司Powercast表示，其最终研制的微型高效接收电路，可以捕捉到从墙壁弹回的,无线电波,能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。只需一个安装在墙身插头的发送器，以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器，Powercast解决方案就可以将无线电波转化成直流电，在约1米范围内为不同,电子装置,的电池充电。,2010年9月报，富士通的无线充电技术利用,磁共振,在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振。富士通表示这一系统可以在未来得到广泛应用，例如针对,电动汽车,的充电区以及针对电脑芯片的电量传输。采用这项技术研制的充电系统所需要的充电时间只有当前的一百五十分之一。目前，日本计划在2012年设置充电网点。,21世纪电磁技术展望及建议,随着科学技术的进步，社会的物质财富及精神财富日益丰富多采，人们的生活条件更加便利，但另一方面却导至社会均衡遭到破坏，出现了许多副作用。,一般来说，电磁兼容预测经历了三个发展阶段：,（一）问题解决阶段,（二）规范设计阶段,（三）电磁兼容分析预测阶段,为此建议：,1.EMC研究与工程应用紧密结合，只有这样，才能真正推动EMC研究工作的进展.,2.理论研究要与测试手段、测试方法并重，EMC研究，特别是工程应用总离不开测试，而国内目前尚不能生产配套的测试设备，特呼吁有关部门重视这一问题，给予足够的支持.,3.提高产品的电磁兼容性.,4.加强EMC设备引进的计划性和宏观管理近年来不少单位引进国外设备.,5.加强EMC教育.,6.进一步扩大国际交流.,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,