电磁学在生活中的体现及原理

杨洋 湖南师范大学附属中学

我们学习的很多知识都和实际生活有很大的关联，物理知识更是如此。在对高中物理中的电磁学知识进行学习的时候，我们需要先对其基本的原理进行了解与掌握，并将其运用到生活中，对生活中的一些现象进行分析和解释，以此来帮助我们更好的学习电磁学知识点。

1 电磁学在指南针中的体现和原理

指南针是我们耳熟能详的一个物品，其是一个运用在判别方位中的简单工具。我们学习过历史都知道，指南针的前身也就是我们中国古代四大发明之一的思南。指南针的主要构成部分很简单，是一根装置在轴上能够自由旋转的磁针。当磁针在地磁场作用之下能够保持在磁子午线切线方向。指南针中的磁针北极指向了地理上的北极，通过这个方式能够对方向进行辨认。因此，在生活中指南针经常使用在航海、旅行或者是测量等相关方面。我们都知道的是，地球是一个巨大的磁体，地磁南极处于地理北极附近，而地磁的北极则处于地理南极附近。所以在使用指南针的时候，指南针会在地球磁场中受到磁场力的影响，进而一端指向南，一端指向北。

2 电磁学在电磁炉中的体现和原理

电磁炉是我们生活中经常可见的一种工具，是我们生活中不可缺少的一种新型灶具。电磁炉对传统明火烹饪的方式进行了创新，在此基础上使用磁场对电流进行感应，这是一种基础性的加热原理。在对电磁炉进行使用的时候，电磁炉经过电线路板构成部分形成交变磁场，将含有铁质的锅具底部放在电磁炉上面的时候，锅具会将变磁力线进行切割，进而在锅底部金属的部分形成交变电流。在这其中的交变电流即为涡流，其能够让锅具中含有的铁原子进行快速而无规律的运动，其中的原子会相互的摩擦和撞击，这样就能够形成热能。因此，我们在使用电磁炉做饭的时候，电磁炉煮菜或是煮饭的热源全部是源于锅底部，而并不是电磁炉本身发热传递给锅具的，因此电磁炉的热效率会比其他一些灶具效率要更好。电磁炉底部产生的热能可以让器具自身进行快速的发热，以此来加热和烹煮相关的食物。电磁炉有着升温快、效率高以及无明火烟尘的特点，不会对周围的环境形成影响。电磁炉在工作的时候，电流电压会经过整流器，进而转换成为直流电，然后经过高频电力转换装置让直流电成为超过音频的交流电，把高频交流电和电磁炉的感应加热线圈结合在一起，以此来形成高频磁场。这其中的磁力线传出灶台陶瓷台板而对金属锅施加作用。

电磁炉在工作的时候，其中的热量都是由锅底部直接感应磁场，以此形成涡流而形成所谓的热源。所以在使用的时候需要选用对磁相对敏感的含铁炊具，因为铁可以对才磁场进行充分的吸收，这样可以降低很多的磁辐射，这让铁锅比其他材质的一些炊具更加的健康与安全。

3 电磁学在磁悬浮列车中的体现和原理

磁悬浮列车是一种新型的交通工具，悬浮在轨道上前行的磁悬浮列车原理就是我们高中物理书中的同性相斥和异性相吸，这是一种最基础的电磁原理。磁铁和地心引力中存在的对抗作用能够让列车悬浮在轨道上，然后使用直线电机的作用来带动列车前进。通过磁悬浮列车中使用的电磁学知识来看，在磁铁同性相斥原理基础上的磁悬浮列车额电运行系统和车内超导体之间有一定的联系。当列车是前进状态中的时候，磁悬浮列车内部的超导体电磁能够和轨道线圈产生的磁场形成相互排斥的力量，这种力量能够让列车悬浮在轨道上。使用磁铁中异性相吸的基本原理，悬浮列车的车体底部与两边倒转向上的顶部都装置磁铁。在轨道上方与伸臂下方都装置了反作用板以及感应钢板，这两者对电磁铁电流的作用能够让列车车身和导轨之间形成一定的距离，此距离一般是在10到15毫米之内。列车在前行的时候车体会在导轨钢板吸引力和车身重力之间形成一种平衡的状态，以此状态在车道轨面上行驶。和一些普通的铁路客车相比较，空气中的阻力是磁悬浮列车行驶时的重要阻碍力量，所以磁悬浮列车的行驶速度要比一般列车的速度要快得多。因为一般的列车在行驶的时候的阻力有一大部分来自车轮与轨道之间的摩擦力，同时还有空气阻力。而磁悬浮列车只有空气阻力，这样就能够极大的提升磁悬浮列车的速度。

因此，将电磁学使用在磁悬浮列车中，可以让磁悬浮列车消除车体和轨道的摩擦，所以突破了以往列车的速度极限，每小时可运行500km以上，这几乎达到了短程飞机的速度，并且具备噪音低、动力消耗少、稳定性高等相关特点和优势。

4 结束语

高中物理知识和我们的生活实际息息相关，而其中的电磁学的知识在我们的生活中有方方面面的体现。比如在食方面的电磁炉以及行方面的磁悬浮列车等，这些都和电磁学有很大的关系。我们在学习电磁学相关知识的时候，要将其和实际生活联系在一起，这样可以帮助我们更好的学习物理知识。