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电磁感应在生活中的应用

摘要：电磁学已成为物理学的一个重要分支，是研究电磁运动基本规律的学科。电

磁学理论的发展不仅是电工学、无线电电子学、电子计算机技术及其他新科学、新技术

发展的理论依据，而且也与人们的日常生活和生产技术有着十分密切的关系。

关键词：电磁感应熔炼金属磁悬浮技术电磁炮

正文：

电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，是电

磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之

间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有

重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，

电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学

技术的发展发挥了重要的作用。

熔炼金属

交流的磁场在金属内感应的涡流能产生热效应，这种加热方法与用燃料加热相比有

很多优点：加热效率高，达到50～90%；加热速度快；用不同频率的交流可得到不同的

加热深度，这是因为涡流在金属内不是均匀分布的，越靠近金属表面层电流越强，频率

越高这种现象越显著，称为“趋肤效应”。工业上把感应加热依频率分为四种：工频（50

赫）；中频（0.5～8千赫）；超音频（20～60千赫）；高频（60～600千赫）。工频交流直

接由配电变压器提供；中频交变电流由三相电动机带动中频发电机或用可控硅逆变器产

生；超音频和高频交流由大功率电子管振荡器产生。

磁悬浮技术

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。

磁悬浮技术的系统，是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成，其中执行器

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包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在

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参考位置上，转子受到一个向下的扰动，就会偏离其参考位置，这时传感器检测出

转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功

率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动

转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳

定的平衡状态。至2012年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。

电磁炮

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。

传统火炮提高炮弹初速只能通过增加发射药量来实现，但火炮药室尺寸的增大及炮

管长度的加长均受限制，所以传统火炮最大初速难以超越物理限度，而电磁炮则完全摆

脱了这一瓶颈。与传统的大炮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。

电磁学在大学物理中是一个难点,然而其在日常生活中有着极为广泛的应用,我们

的生活与其息息相关,因此学好它是必不可少的。