電磁感應(yīng)定律

M.法拉第提出的電磁感應(yīng)定律表明，磁場(chǎng)的變化要產(chǎn)生電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)與來源于庫侖定律的電場(chǎng)不同，它可以推動(dòng)電流在閉合導(dǎo)體回路中流動(dòng)，即其環(huán)路積分可以不為零，成為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。現(xiàn)代大量應(yīng)用的電力設(shè)備和發(fā)電機(jī)、變壓器等都與電磁感應(yīng)作用有緊密聯(lián)系。由于這個(gè)作用。時(shí)變場(chǎng)中的大塊導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生渦流及趨膚效應(yīng)。電工中感應(yīng)加熱、表面淬火、電磁屏蔽等，都是這些現(xiàn)象的直接應(yīng)用。

研究過程

電磁感應(yīng)定律

繼法拉第電磁感應(yīng)定律之后，J.C.麥克斯韋提出了位移電流概念。電位移來源于電介質(zhì)中的帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用。這些帶電粒子雖然不能自由流動(dòng)，但要發(fā)生原子尺度上的微小位移。麥克斯韋將這
個(gè)名詞推廣到真空中的電場(chǎng)，并且認(rèn)為；電位移隨時(shí)間變化也要產(chǎn)生磁場(chǎng)，因而稱一面積上電通量的時(shí)間變化率為位移電流，而電位移矢量D的時(shí)間導(dǎo)數(shù)（即дD/дt）為位移電流密度。它在安培環(huán)路定律中，除傳導(dǎo)電流之外補(bǔ)充了位移電流的作用，從而總結(jié)出完整的電磁方程組，即著名的麥克斯韋方程組，描述了電磁場(chǎng)的分布變化規(guī)律。

​麥克斯韋方程

電磁輻射麥克斯韋方程表明，不僅磁場(chǎng)的變化要產(chǎn)生電場(chǎng)，而且電場(chǎng)的變化也要產(chǎn)生磁場(chǎng)。時(shí)變場(chǎng)在這種相互作用下，產(chǎn)生電磁輻射，即為電磁波。這種電磁波從場(chǎng)源處以光速向周圍傳播，在空間各處按照距場(chǎng)源的遠(yuǎn)近有相應(yīng)的時(shí)間滯后現(xiàn)象。電磁波還有一個(gè)重要特點(diǎn)，它的場(chǎng)矢量中有與場(chǎng)源至觀察點(diǎn)間的距離成反比的分量。這些分量在空間傳播時(shí)的衰減遠(yuǎn)較恒定場(chǎng)為小。按照坡印廷定理，電磁波在傳播中攜有能量，可以作為信息的載體。這就為無線電通信、廣播、電視、遙感等技術(shù)開闊了道路。
似穩(wěn)電磁場(chǎng)時(shí)變場(chǎng)中不同于靜態(tài)場(chǎng)的上述一些現(xiàn)象，其顯著程度都與頻率的高低及設(shè)備的尺寸緊密相關(guān)。按照實(shí)際需要，在容許的近似范圍內(nèi)，對(duì)時(shí)變場(chǎng)的部分過程可以當(dāng)作恒定場(chǎng)處理，稱之為似穩(wěn)電磁場(chǎng)或準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)。這種方法使分析工作大為簡(jiǎn)化，在電工技術(shù)中是行之有效的方法，已為人們所廣泛采用。

時(shí)變電磁場(chǎng)

時(shí)變電磁場(chǎng)還可以進(jìn)一步分為周期變化的交變電磁場(chǎng)及非周期性變化的瞬變電磁場(chǎng)。對(duì)它們的研究在目的上和方法上有一些各自的特點(diǎn)。交變電磁場(chǎng)在單一頻率的正弦式變化下，可采用復(fù)數(shù)表示以化簡(jiǎn)計(jì)算，在電力技術(shù)及連續(xù)波分析中應(yīng)用甚多。瞬變電磁場(chǎng)又稱脈沖電磁場(chǎng)，覆蓋的頻率很寬，介質(zhì)或傳輸系統(tǒng)呈現(xiàn)出色散特性，往往需要采取頻域、或時(shí)序展開等方法進(jìn)行分析。

電子煙霧

一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，電腦、打印機(jī)及其他辦公設(shè)備產(chǎn)生的“電子煙霧”(即電磁場(chǎng)、電磁輻射)，可能使員工置身于污染物和細(xì)菌水平更高的工作環(huán)境中。
由英國倫敦帝國理工大學(xué)完成的這項(xiàng)新研究，調(diào)查了在工作中因長時(shí)間使用電子設(shè)備而產(chǎn)生頭痛等健康問題的員工。盡管老板們對(duì)此很不屑，但新研究表明，這些電磁場(chǎng)會(huì)損害健康。

人們對(duì)“電子煙霧”可能對(duì)健康產(chǎn)生危害的擔(dān)心由來已久。去年，英國牛津兒童癌癥研究中心報(bào)告說，居住在距離高壓線200米范圍內(nèi)的兒童罹患白血病的危險(xiǎn)，比那些居住在距離高壓線600米開外地區(qū)的孩子高69%。家電和辦公設(shè)備產(chǎn)生的低壓，也會(huì)產(chǎn)生同樣的影響。

倫敦帝國理工大學(xué)的基思·牙米森，繪制出了典型辦公室的電磁場(chǎng)圖。他說：“電磁場(chǎng)對(duì)空氣具有很大的影響，人們的皮膚和肺也會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響。電磁場(chǎng)會(huì)增加人體內(nèi)的毒素量，污染物的危險(xiǎn)和感染的危險(xiǎn)隨之增加。”

電與磁

從科學(xué)的角度來說，電磁波是能量的一種，凡是能夠釋出能量的物體，都會(huì)釋出電磁波。

電與磁可說是一體兩面，變動(dòng)的電會(huì)產(chǎn)生磁，變動(dòng)的磁則會(huì)產(chǎn)生電。電磁的變動(dòng)就如同微風(fēng)輕拂水面產(chǎn)生水波一般，因此被稱為電磁波，而其每秒鐘變動(dòng)的次數(shù)便是頻率。當(dāng)電磁波頻率低時(shí)，主要藉由有形的導(dǎo)電體才能傳遞；當(dāng)頻率漸提高時(shí)，電磁波就會(huì)外溢到導(dǎo)體之外，不需要介質(zhì)也能向外傳遞能量，這就是一種輻射。舉例來說，太陽與地球之間的距離非常遙遠(yuǎn)，但在戶外時(shí)，我們?nèi)匀荒芨惺艿胶挽汴柟獾墓馀c熱，這就好比是「電磁輻射藉由輻射現(xiàn)象傳遞能量」的原理一樣。