磁的應(yīng)用舉例-全面

1、第第3章章舉例舉例磁現(xiàn)象的應(yīng)用磁現(xiàn)象的應(yīng)用信鴿歸巢之謎信鴿歸巢之謎趨磁細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)趨磁細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)生物磁的測量生物磁的測量生物磁的來源生物磁的來源磁的副作用磁的副作用核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù)動植物與磁動植物與磁磁療法磁療法其它磁應(yīng)用其它磁應(yīng)用主要參考文獻(xiàn)主要參考文獻(xiàn) 地球的電磁場地球的電磁場 人體中的應(yīng)用人體中的應(yīng)用 信鴿愛好者都知道，如果把鴿子放飛到信鴿愛好者都知道，如果把鴿子放飛到數(shù)百公里以外，它們還會自動歸巢數(shù)百公里以外，它們還會自動歸巢. .鴿子為鴿子為什么有這么好的認(rèn)家本領(lǐng)呢？什么有這么好的認(rèn)家本領(lǐng)呢？信鴿歸巢之謎信鴿歸巢之謎鴿子是怎么認(rèn)識歸家之路的鴿子是怎么認(rèn)識歸家之路的? ? 是鴿子

2、眼神好、記憶力驚人嗎？不是。倘是鴿子眼神好、記憶力驚人嗎？不是。倘若是把鴿子裝在嚴(yán)密遮擋的籠子里運到一個陌若是把鴿子裝在嚴(yán)密遮擋的籠子里運到一個陌生的地方放飛，它們依然能輕而易舉地飛回家。生的地方放飛，它們依然能輕而易舉地飛回家。 有人說，鴿子是利用地球磁場導(dǎo)航的，按有人說，鴿子是利用地球磁場導(dǎo)航的，按照此論，當(dāng)?shù)厍虼艌龌螘r鴿子就不認(rèn)識路了。照此論，當(dāng)?shù)厍虼艌龌螘r鴿子就不認(rèn)識路了。 果真如此嗎？果真如此嗎？ 若在鴿子頭頂和脖子上繞幾匝線圈，以若在鴿子頭頂和脖子上繞幾匝線圈，以小電池供電，鴿子頭部就產(chǎn)生一個均勻的附小電池供電，鴿子頭部就產(chǎn)生一個均勻的附加磁場。當(dāng)電流順時針方向流動時，在陰天加

3、磁場。當(dāng)電流順時針方向流動時，在陰天放飛的鴿子向四面八方亂飛，放飛的鴿子向四面八方亂飛，這表明：地球這表明：地球磁場是鴿子的導(dǎo)航羅盤。磁場是鴿子的導(dǎo)航羅盤。那么鴿子是怎樣按那么鴿子是怎樣按照地球磁場來確定飛行方向的呢？照地球磁場來確定飛行方向的呢？ 有人把鴿子看作有有人把鴿子看作有10001000歐姆電阻的半導(dǎo)體，歐姆電阻的半導(dǎo)體，它在地球磁場中振翅飛行時，切割磁感線，因它在地球磁場中振翅飛行時，切割磁感線，因而在兩翅之間產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。鴿子按不同方而在兩翅之間產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。鴿子按不同方向飛行，因為切割磁感線方向不同，所以感應(yīng)向飛行，因為切割磁感線方向不同，所以感應(yīng)電動勢也各不相同。鴿子體內(nèi)

4、的感受器官根據(jù)電動勢也各不相同。鴿子體內(nèi)的感受器官根據(jù)感應(yīng)電動勢就可以判別飛行的方向。感應(yīng)電動勢就可以判別飛行的方向。 上面的討論是上面的討論是陰天陰天放飛的情況，那么放飛的情況，那么晴天晴天放放飛時又如何呢？試驗表明，附加磁場對它沒有影飛時又如何呢？試驗表明，附加磁場對它沒有影響，依然能定向飛行，響，依然能定向飛行，這一事實說明：地球磁場這一事實說明：地球磁場并不是它唯一的導(dǎo)航羅盤。并不是它唯一的導(dǎo)航羅盤。原來，鴿子能檢測偏原來，鴿子能檢測偏振光，在晴天它能根據(jù)振光，在晴天它能根據(jù)太陽的位置太陽的位置選取擇特定的選取擇特定的飛行方向，并由體內(nèi)生物鐘對太陽的移動進(jìn)行相飛行方向，并由體內(nèi)生物鐘對

5、太陽的移動進(jìn)行相應(yīng)的較正。應(yīng)的較正。 必須說明：當(dāng)電流逆時針方向流動時，不必須說明：當(dāng)電流逆時針方向流動時，不管是晴天還是陰天外地飛行，鴿子都能飛回家。管是晴天還是陰天外地飛行，鴿子都能飛回家。 除鴿子外，能檢測地球磁場的還有甲蟲、除鴿子外，能檢測地球磁場的還有甲蟲、蜜蜂、蒼蠅、魚、白蟻、蝸牛等。蜜蜂、蒼蠅、魚、白蟻、蝸牛等。 原來原來，其頭顱內(nèi)存在其頭顱內(nèi)存在磁性細(xì)粒磁性細(xì)粒( (磁性細(xì)磁性細(xì)胞胞) )，起羅盤定向作用，起羅盤定向作用. .它們可以利用地磁找它們可以利用地磁找到自己的家到自己的家. .信鴿歸巢之謎信鴿歸巢之謎 如果在鴿子的頭部綁上一塊磁鐵，鴿子如果在鴿子的頭部綁上一塊磁鐵，鴿

6、子就會迷航就會迷航. .如果鴿子飛過無線電發(fā)射塔，強如果鴿子飛過無線電發(fā)射塔，強大的電磁波干擾也會使它們迷失方向大的電磁波干擾也會使它們迷失方向. . 候鳥候鳥( (如燕鷗如燕鷗) )作季節(jié)性往返遷徙而不作季節(jié)性往返遷徙而不迷途迷途, ,其大腦組織中含有比鴿子更豐富的其大腦組織中含有比鴿子更豐富的磁磁性成分性成分. .信鴿歸巢之謎信鴿歸巢之謎 20 20世紀(jì)世紀(jì)7070年代，年代，Blakemore 在研究生在研究生存在海底淤泥的厭氧細(xì)菌時發(fā)現(xiàn)，存在海底淤泥的厭氧細(xì)菌時發(fā)現(xiàn)，這種細(xì)這種細(xì)菌能自動沿磁場方向游動，于是把它叫做菌能自動沿磁場方向游動，于是把它叫做趨磁細(xì)菌趨磁細(xì)菌. .趨磁細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)

7、趨磁細(xì)菌的發(fā)現(xiàn) 趨磁細(xì)菌體內(nèi)有由大小約趨磁細(xì)菌體內(nèi)有由大小約50 nm的主要由的主要由Fe3O4組成的幾十個小顆粒構(gòu)成的長鏈組成的幾十個小顆粒構(gòu)成的長鏈. .正是正是由于細(xì)菌自身的小磁石鏈，使它能借助由于細(xì)菌自身的小磁石鏈，使它能借助鞭毛的揮動而沿磁鞭毛的揮動而沿磁場方向運動場方向運動. . 因為厭氧細(xì)菌總要避開富氧的上層而因為厭氧細(xì)菌總要避開富氧的上層而游向養(yǎng)料豐富的水底淤泥，因而在北半球游向養(yǎng)料豐富的水底淤泥，因而在北半球（磁場線斜向下）就沿地磁方向游向下方（磁場線斜向下）就沿地磁方向游向下方. .趨磁細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)趨磁細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)生命與電磁學(xué)生命與電磁學(xué) 地球的電磁場 由于地球周圍物質(zhì)的電離和

8、碰撞作用，導(dǎo)致大量電子進(jìn)入地球，使地球變成一個大的帶電體。 假定，地球近似是一個大導(dǎo)體，則其表面的負(fù)電荷密度約為1Mc/km2，地球表面的電場強度為120V/m，其方向是指向地心的。 地球表面攜帶負(fù)電荷，地球是自西向東轉(zhuǎn)的，那么地球所帶的負(fù)電荷在自轉(zhuǎn)的時候可以等效看作是繞自轉(zhuǎn)軸的環(huán)流了，這樣的環(huán)流產(chǎn)生的磁場就是我們的地磁場。 它的南北極和我們的地理南北極相反。 地球磁場的95%是來源于這樣的環(huán)流的。根據(jù)測定，地磁場等效于一個位于地球中心，大小約為81025Gcm3（1G=10-4T）的磁偶極子。不過，這個等效的磁偶極子的方向和地球自轉(zhuǎn)軸不完全重合，它們之間的夾角約為11，地球表面的磁感應(yīng)強度在

9、一般情況下是從0.3G（赤道水平方向）到0.7G（兩極垂直方向）。生命與電磁學(xué)生命與電磁學(xué)在地球上的生物都受到地磁場的影響。家鴿就是明顯的例子，據(jù)說是因為它們體內(nèi)含有永磁物質(zhì)。我還聽說，有些動物的精子里也有永磁物質(zhì)。1972年，有報道稱：在試驗過程中，將捉到的歐洲知更鳥放在大籠子里，發(fā)現(xiàn)它棲息時，有一種本能性的選擇，偏愛棲息在籠子的北邊；若設(shè)法使籠子內(nèi)的磁場方向改變，則知更鳥棲息的地方也隨之改變；當(dāng)籠子內(nèi)的磁場方向與地磁相反時，它棲息在南邊。磁場與聲，電，光一樣，在一定條件下，達(dá)到一定閥值時，將會產(chǎn)生生物效應(yīng)。老鼠在地磁屏蔽（即“零磁場”）的環(huán)境中，壽命要縮短。在強磁場作用下，番茄會提前結(jié)果，

10、小麥會早熟，蠶會提前作繭。根據(jù)電磁學(xué)知識，可以知道：活的機體或生物標(biāo)本處于磁場中時，可能會發(fā)生如下的一些物理作用：（1）運動導(dǎo)體中產(chǎn)生電動勢；（2）有洛侖磁力作用于運動電荷；（3）有力或力矩作用于永磁偶極子和抗磁或順磁顆粒。此外，磁場還能引起三種化學(xué)或生物現(xiàn)象：（1）降低生化反映速率，減弱高分子轉(zhuǎn)動擴散；（2）使和化學(xué)反應(yīng)效率有關(guān)的鍵角變化；（3）使DNA和RDA中質(zhì)子隧道效應(yīng)發(fā)生變化?？偟恼f來呢，磁場和生命體的耦合有兩個渠道：直接耦合和間接耦合。磁直接耦合只有在體內(nèi)含有永磁物質(zhì)時，比如你剛才說的鴿子和動物精子等，這種強度的相互作用才有意義。因為通過磁極化后再發(fā)生的相互作用，其作用力將以數(shù)量級

11、遞減。但是，當(dāng)電磁場對各類生命體賴以生存的水環(huán)境進(jìn)行處理后，能使水的理化特性發(fā)生變化，而這一變化則會間接影響生命體。而且值得一提的是：對生物細(xì)胞的分裂和生長，磁場的作用出現(xiàn)了正反饋現(xiàn)象。 生命與電磁學(xué)生命與電磁學(xué) 現(xiàn)在的很多醫(yī)療器械和藥物都提及磁療，看來就是利用我們上面提到的磁場生物效應(yīng)了。 事實上，歷史記載：我國把磁石（磁鐵礦）作為內(nèi)服藥物已有兩千多年的歷史了。 磁場療法（簡稱磁療）是指在人體一些經(jīng)穴或患處施加磁場作用。 過去用作場源的是一些強度不高的磁性材料，它只能對個別磁敏感較強的穴位起作用，所以療效不顯著。 近代出現(xiàn)了新的磁性材料，大大地增強了磁場強度，現(xiàn)在的磁場強度一般為100300

12、0高斯。磁場的類型也增多了，有：恒定磁場、旋轉(zhuǎn)磁場、脈沖磁場和交變磁場等。 磁療中除了用場源直接對準(zhǔn)穴位或患處作用外，還可以用磁片，磁帶貼敷和埋針（以磁針刺入穴位）等。 另外，還有飲用磁水的方法等等。 其實，人體內(nèi)神經(jīng)和肌肉的活動中也有很多的電磁特性，我們也可以把它們作為切入點進(jìn)行研究！ 心電圖就是科學(xué)家應(yīng)用人體的電磁特性為人類服務(wù)的一個典型例子。 （1）生物電流產(chǎn)生的磁）生物電流產(chǎn)生的磁 主要由主要由生物體內(nèi)大分子活動期間生物體內(nèi)大分子活動期間生物生物電流引起電流引起.生物磁的來源生物磁的來源（2）生物體內(nèi)）生物體內(nèi)微量強磁性物質(zhì)微量強磁性物質(zhì)產(chǎn)生的磁產(chǎn)生的磁 人體心臟在收縮和舒張時產(chǎn)生的人

13、體心臟在收縮和舒張時產(chǎn)生的生物生物電流導(dǎo)致的電流導(dǎo)致的心磁場心磁場約為約為10-1110-10 T 人體腦神經(jīng)活動產(chǎn)生的人體腦神經(jīng)活動產(chǎn)生的腦腦(神經(jīng)神經(jīng))磁場磁場約約為為10-1310-12 T 美國心臟學(xué)會的研究表明：美國心臟學(xué)會的研究表明：心臟磁場的心臟磁場的產(chǎn)生和人的心理狀態(tài)產(chǎn)生和人的心理狀態(tài)喜怒哀樂等密切相喜怒哀樂等密切相關(guān)關(guān).人體內(nèi)的生物磁人體內(nèi)的生物磁 心磁圖、腦磁圖等能提供生物體內(nèi)生理心磁圖、腦磁圖等能提供生物體內(nèi)生理和病理狀態(tài)的信息和病理狀態(tài)的信息. . 近幾年來，近幾年來，人類實現(xiàn)了測量人體和生物人類實現(xiàn)了測量人體和生物體的極微弱磁場體的極微弱磁場, ,發(fā)展了發(fā)展了核磁共振

14、成像診斷核磁共振成像診斷技術(shù)技術(shù). .從而實現(xiàn)了利用磁探病、治病從而實現(xiàn)了利用磁探病、治病. .生物磁的測量生物磁的測量 利用核磁利用核磁共振成像技術(shù)共振成像技術(shù)可以診斷人體可以診斷人體異常組織，判異常組織，判斷疾病斷疾病.核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù) 原子核帶有正電，并進(jìn)行原子核帶有正電，并進(jìn)行自旋運動自旋運動.通常情況下，原子核通常情況下，原子核自旋軸的排列是無規(guī)律的，但自旋軸的排列是無規(guī)律的，但將其置于外加磁場中時，核自將其置于外加磁場中時，核自旋空間取向從無序向有序過渡旋空間取向從無序向有序過渡.SsS 如果此時核自旋系統(tǒng)受到外界作用，一如果此時核自旋系統(tǒng)受到外界作用，一定頻率的射頻激發(fā)原

15、子核即可引起共振效應(yīng)定頻率的射頻激發(fā)原子核即可引起共振效應(yīng). 核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù) 在射頻脈沖停止后，自旋系統(tǒng)已激化的在射頻脈沖停止后，自旋系統(tǒng)已激化的原子核，不能維持這種狀態(tài)，將回復(fù)到磁場原子核，不能維持這種狀態(tài)，將回復(fù)到磁場中原來的排列狀態(tài)，同時釋放出微弱的能量中原來的排列狀態(tài)，同時釋放出微弱的能量，形成射電信號，把該信號檢出，進(jìn)行空間，形成射電信號，把該信號檢出，進(jìn)行空間分辨，就能得到運動中原子核分布圖像分辨，就能得到運動中原子核分布圖像.核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù) 核磁共振成像的特點是核磁共振成像的特點是流動液體不產(chǎn)生流動液體不產(chǎn)生信號信號,稱為流動效應(yīng)或流動空白效應(yīng)稱為流動效應(yīng)或流

16、動空白效應(yīng).因此因此血血管是灰白色管狀結(jié)構(gòu)，管是灰白色管狀結(jié)構(gòu)，而而血液為無信號的黑血液為無信號的黑色色.這樣使血管很容易與軟組織分開這樣使血管很容易與軟組織分開. 核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù) 正常脊髓周圍有腦脊液包圍，腦脊液為正常脊髓周圍有腦脊液包圍，腦脊液為黑色的，并有白色的硬膜為脂肪所襯托，使黑色的，并有白色的硬膜為脂肪所襯托，使脊髓顯示為白色的強信號結(jié)構(gòu)脊髓顯示為白色的強信號結(jié)構(gòu). 核磁共振成像技術(shù)已用于全身各系統(tǒng)的核磁共振成像技術(shù)已用于全身各系統(tǒng)的成像診斷成像診斷. 效果最佳的是顱腦及脊髓、心臟效果最佳的是顱腦及脊髓、心臟大血管、關(guān)節(jié)骨骼、軟組織及盆腔等大血管、關(guān)節(jié)骨骼、軟組織及盆腔等

17、. 核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù)核磁共振全身成像圖核磁共振全身成像圖 應(yīng)用核磁共振成像技術(shù)應(yīng)用核磁共振成像技術(shù),對心血管疾病不對心血管疾病不但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變化化, 而且可作心室分析而且可作心室分析, 進(jìn)行定性及半定量的進(jìn)行定性及半定量的診斷診斷,可作多個切面圖可作多個切面圖,空間分辨率高空間分辨率高,顯示心顯示心臟及病變?nèi)布捌渑c周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系臟及病變?nèi)布捌渑c周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系,優(yōu)于其優(yōu)于其它它X線成像、二維超聲、核素及線成像、二維超聲、核素及CT檢查檢查. 核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù) 磁不僅可以診斷，而且磁不僅可以診

18、斷，而且能夠幫助治療疾能夠幫助治療疾病病. 磁石是古老中醫(yī)的一味藥材磁石是古老中醫(yī)的一味藥材. 2 000多年多年前的戰(zhàn)國時期，扁鵲就用磁石給人治病前的戰(zhàn)國時期，扁鵲就用磁石給人治病.磁療法磁療法 明代李時珍在明代李時珍在本草綱目本草綱目中，列舉了中，列舉了用磁石治療腎虛、耳聾、眼花、大腸脫肛等用磁石治療腎虛、耳聾、眼花、大腸脫肛等病癥病癥. 11世紀(jì)，古希臘和阿拉伯等國家也有世紀(jì)，古希臘和阿拉伯等國家也有用磁石治療腹瀉、脾臟和肝病等用磁石治療腹瀉、脾臟和肝病等.磁療法磁療法 磁療對急性扭傷、肩周炎、腰肌勞損、磁療對急性扭傷、肩周炎、腰肌勞損、神經(jīng)性頭痛等療效顯著；用磁場鎮(zhèn)痛（磁麻）神經(jīng)性頭痛

19、等療效顯著；用磁場鎮(zhèn)痛（磁麻）代替藥物麻醉代替藥物麻醉. 磁場對人體的作用主要體現(xiàn)在磁生物效磁場對人體的作用主要體現(xiàn)在磁生物效應(yīng)、細(xì)胞效應(yīng)、組織效應(yīng)、器官效應(yīng)等應(yīng)、細(xì)胞效應(yīng)、組織效應(yīng)、器官效應(yīng)等.磁療法磁療法 現(xiàn)在，人們利用血液中不同成分的磁性現(xiàn)在，人們利用血液中不同成分的磁性差別來分離紅細(xì)胞和白細(xì)胞差別來分離紅細(xì)胞和白細(xì)胞. 利用磁場與人體經(jīng)絡(luò)的相互作用，在治利用磁場與人體經(jīng)絡(luò)的相互作用，在治療多種疾病方面有獨到的作用，已經(jīng)有療多種疾病方面有獨到的作用，已經(jīng)有磁療磁療枕、磁療腰帶枕、磁療腰帶等應(yīng)用等應(yīng)用. 磁化水磁化水：可治療腎結(jié)石、膽結(jié)石、尿道：可治療腎結(jié)石、膽結(jié)石、尿道結(jié)石等，有溶石、降

20、石、排石作用，對高血結(jié)石等，有溶石、降石、排石作用，對高血壓、糖尿病等也有一定療效壓、糖尿病等也有一定療效.磁療法磁療法 癌癥每年奪去世界上癌癥每年奪去世界上700萬人的生命萬人的生命,我我國現(xiàn)在平均每國現(xiàn)在平均每5個死亡者中就有個死亡者中就有1人死于癌癥人死于癌癥. 廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院腫瘤科用脈沖磁場廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院腫瘤科用脈沖磁場治療儀進(jìn)行臨床試驗取得較好的效果治療儀進(jìn)行臨床試驗取得較好的效果.磁療法磁療法 磁場能影響癌細(xì)胞的代謝磁場能影響癌細(xì)胞的代謝，使癌細(xì)胞的，使癌細(xì)胞的惡性程度降低惡性程度降低，抑制抑制癌細(xì)胞的分裂，癌細(xì)胞的分裂，提高提高細(xì)細(xì)胞的免疫功能胞的免疫功能. 高壓輸電線附

21、近高壓輸電線附近居民居民,受低頻電磁波影受低頻電磁波影響響,有情緒易激動、易疲勞、工作效率低等有情緒易激動、易疲勞、工作效率低等癥狀癥狀.磁的副作用磁的副作用 在地球上在地球上,地磁強度低的地區(qū)地磁強度低的地區(qū),腎癌發(fā)病腎癌發(fā)病率較高率較高,易出現(xiàn)磁暴的地區(qū)易出現(xiàn)磁暴的地區(qū),青光眼發(fā)病率較青光眼發(fā)病率較高高. 在高強度磁場下在高強度磁場下長期工作和生活，會影長期工作和生活，會影響人體生態(tài)平衡，出現(xiàn)食欲下降、頭痛失眠響人體生態(tài)平衡，出現(xiàn)食欲下降、頭痛失眠、血壓失常、煩躁、生育畸形和導(dǎo)致癌變等、血壓失常、煩躁、生育畸形和導(dǎo)致癌變等.磁的副作用磁的副作用 在在0.5 T環(huán)境中，每年累計不得超過環(huán)境中

22、，每年累計不得超過30天天. 約約3%5%的的人對磁有副作用人對磁有副作用，表現(xiàn)為，表現(xiàn)為心悸、惡心、頭昏、乏力等心悸、惡心、頭昏、乏力等. 將地磁環(huán)境下生活的將地磁環(huán)境下生活的老鼠置于磁屏蔽老鼠置于磁屏蔽中，中，其壽命大大縮短。其壽命大大縮短。置于人工強磁場中置于人工強磁場中，會立，會立即死亡即死亡. 強磁場中強磁場中,細(xì)菌細(xì)菌的繁殖將受到抑制的繁殖將受到抑制.動植物與磁動植物與磁 把把果蠅果蠅飼養(yǎng)在飼養(yǎng)在0.30.4 T的磁場中的磁場中,其形其形態(tài)態(tài)畸變顯著增大畸變顯著增大. 值得注意的是：值得注意的是：關(guān)于磁生物現(xiàn)象和效應(yīng)關(guān)于磁生物現(xiàn)象和效應(yīng)的作用機理尚未搞清，有待進(jìn)一步研究的作用機理尚

23、未搞清，有待進(jìn)一步研究.動植物與磁動植物與磁其它磁應(yīng)用其它磁應(yīng)用 用電磁選種子用電磁選種子 桑蠶的人工孵化桑蠶的人工孵化 農(nóng)業(yè)與電磁學(xué)農(nóng)業(yè)與電磁學(xué)農(nóng)業(yè)與電磁學(xué)農(nóng)業(yè)與電磁學(xué) 用電磁選種優(yōu)良的種子，就是“純，凈，干，壯，飽和健”。 這里呢，我們從電磁學(xué)的角度出發(fā)，只講講如何檢驗種子的含水量。 傳統(tǒng)的選種的方法是用烘烤脫水法來測量種子的含水量，也就是把樣品種子烘烤一下，種子脫水，分別測量烘前后的質(zhì)量，這樣就可以測出含水量了呀：含水量 =（試樣的烘前質(zhì)量 烘后質(zhì)量）/ 試樣的烘前質(zhì)量。它的優(yōu)點是簡便，但是費時且精度差。 現(xiàn)在用LC或RC諧振回路中的電容器來測量種子的含水量，具體的方法是：將種子填滿電容

24、器，由于不同含水量的種子介電常數(shù)不同，因而導(dǎo)致振蕩回路的振蕩頻率因種子含水量的不同而不同，所以只要用含水量對頻率定標(biāo)后，就可以十分迅速且準(zhǔn)確地顯示出樣本的含水量。當(dāng)然，對不同類別的種子，其含水量的頻率定標(biāo)是不同的。農(nóng)業(yè)與電磁學(xué)農(nóng)業(yè)與電磁學(xué)桑蠶的人工孵化桑蠶飼養(yǎng)的一個重要問題是人工孵化，因為受精卵產(chǎn)生以后有一段時間長短不一的滯育期，其滯育時間的長短除了和蠶種及蠶的機質(zhì)有關(guān)外，還和蠶卵所處的物理化學(xué)環(huán)境有關(guān)。 因此，桑蠶的自然孵化不僅是孵化不整齊，容易感染疾病，而且不能根據(jù)桑樹生長的情況及時供應(yīng)蟻蠶，給飼養(yǎng)帶來困難和局限。 這就需要進(jìn)行人工孵化，也就是人為地制造蠶卵所處的物理化學(xué)環(huán)境，使蠶卵根據(jù)需

25、要解除滯育，孵化出蟻蠶。 現(xiàn)在我國和日本這方面做得比較好，利用電暈放電技術(shù)對家蠶卵進(jìn)行電暈放電處理. 電暈放電實際上是輝光放電的一種。曲率大的帶電導(dǎo)體，其表面電荷密度高，該處附近的電場強度強。當(dāng)導(dǎo)體的曲率不斷增大時，造成它附近的電場強度超過空氣的擊穿場強時，就會出現(xiàn)空氣被電離的放電現(xiàn)象，在暗環(huán)境下可觀察到該處周圍呈現(xiàn)出藍(lán)紫色的光暈。 用用磁化水磁化水（在（在10-210-1 T下磁化）下磁化）浸種、育苗或澆灌，浸種、育苗或澆灌，可提高可提高種子發(fā)芽率，促進(jìn)生長種子發(fā)芽率，促進(jìn)生長. 磁場影響植物生長磁場影響植物生長,通過對磁場強弱的通過對磁場強弱的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié),可促進(jìn)植物生長可促進(jìn)植物生長,也可抑

26、制其發(fā)育也可抑制其發(fā)育. 用磁化水浸種后收獲的用磁化水浸種后收獲的大米大米，含的粗蛋，含的粗蛋白和賴氨基酸成分增多白和賴氨基酸成分增多. 用磁化水用磁化水澆灌的澆灌的黃瓜黃瓜香脆多水，香脆多水，辣椒辣椒肉肉厚籽少厚籽少. 以磁化水作為飲用水以磁化水作為飲用水，豬、雞、牛、，豬、雞、牛、羊等羊等家畜少病家畜少病、生長快、毛質(zhì)提高生長快、毛質(zhì)提高. 磁分離法磁分離法可將可將煤中的硫除去煤中的硫除去，能將廢水，能將廢水中的油污、雜質(zhì)等分離中的油污、雜質(zhì)等分離.磁化水可以防止鍋爐結(jié)垢磁化水可以防止鍋爐結(jié)垢 用用磁鐵作成的除鐵器磁鐵作成的除鐵器可以可以去除面粉等中去除面粉等中可能存在的鐵末可能存在的鐵末

27、. 由于所有物質(zhì)均具有或強或弱的磁性由于所有物質(zhì)均具有或強或弱的磁性，如果它們?nèi)绻鼈兙奂谝黄鹦纬傻V床聚集在一起形成礦床，就必然對附，就必然對附近區(qū)域的近區(qū)域的地磁場產(chǎn)生干擾地磁場產(chǎn)生干擾，使地磁場，使地磁場出現(xiàn)異出現(xiàn)異常常.地磁的變化地磁的變化可以用來可以用來勘探礦床勘探礦床. 根據(jù)這一點，可以在陸地、海洋或者空根據(jù)這一點，可以在陸地、海洋或者空中中測量大地的磁性，測量大地的磁性，獲得地磁圖，對地磁圖獲得地磁圖，對地磁圖上上磁場異常的區(qū)域磁場異常的區(qū)域進(jìn)行分析和進(jìn)一步勘探，進(jìn)行分析和進(jìn)一步勘探，往往可以發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或特殊的地質(zhì)構(gòu)造往往可以發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或特殊的地質(zhì)構(gòu)造. 很多礦藏資源都是

28、共生的很多礦藏資源都是共生的，也就是說好也就是說好幾種礦物質(zhì)混合的一起幾種礦物質(zhì)混合的一起，它們具有不同的磁，它們具有不同的磁性性.利用這個特點，人們開發(fā)了利用這個特點，人們開發(fā)了磁選機磁選機. 磁選機利用不同成分礦物質(zhì)的不同磁性磁選機利用不同成分礦物質(zhì)的不同磁性以及磁性強弱的差別，以及磁性強弱的差別，用磁鐵吸引這些物質(zhì)用磁鐵吸引這些物質(zhì)，那么它們所受到的吸引力就有所區(qū)別，那么它們所受到的吸引力就有所區(qū)別，結(jié)結(jié)果可以將混在一起的不同磁性的礦物質(zhì)分開果可以將混在一起的不同磁性的礦物質(zhì)分開，實現(xiàn)了磁性選礦實現(xiàn)了磁性選礦. 普通的水雷或者地雷只能在普通的水雷或者地雷只能在接觸接觸目標(biāo)時爆炸目標(biāo)時爆炸

29、,因此作用有限因此作用有限.如果在水雷如果在水雷或地雷上或地雷上安裝磁性傳感器安裝磁性傳感器,由于坦克或由于坦克或者軍艦等都是鋼鐵制造的者軍艦等都是鋼鐵制造的,在它們在它們接近接近(無須接觸無須接觸)目標(biāo)時目標(biāo)時,傳感器就可傳感器就可探測到磁場的變化使水雷探測到磁場的變化使水雷或地雷爆炸或地雷爆炸,提高了殺傷力提高了殺傷力. 在飛機表面涂一層在飛機表面涂一層特殊的磁性材料特殊的磁性材料吸波材料吸波材料，可以吸收雷達(dá)發(fā)射的電磁波，使，可以吸收雷達(dá)發(fā)射的電磁波，使之很少反射，因此敵方雷達(dá)無法探測到雷達(dá)之很少反射，因此敵方雷達(dá)無法探測到雷達(dá)回波，回波，從而使飛機達(dá)到隱身的目的從而使飛機達(dá)到隱身的目的

30、. 北極光是太陽風(fēng)中的粒子和地磁場相互北極光是太陽風(fēng)中的粒子和地磁場相互作用的結(jié)果作用的結(jié)果. 太陽風(fēng)是太陽發(fā)出的高能帶電粒子流太陽風(fēng)是太陽發(fā)出的高能帶電粒子流. 當(dāng)太陽發(fā)出的高能帶電粒子流到達(dá)地球當(dāng)太陽發(fā)出的高能帶電粒子流到達(dá)地球時，與地磁場發(fā)生相互作用，就好象帶電的時，與地磁場發(fā)生相互作用，就好象帶電的導(dǎo)線在磁場中受力一樣，使得這些粒子向南導(dǎo)線在磁場中受力一樣，使得這些粒子向南北極運動和聚集，并且和地球高空的稀薄氣北極運動和聚集，并且和地球高空的稀薄氣體相碰撞，結(jié)果使氣體分子受激發(fā)，從而發(fā)體相碰撞，結(jié)果使氣體分子受激發(fā)，從而發(fā)光光. 太陽黑子是太陽黑子是太陽上磁場活動非常劇烈的太陽上磁場活

31、動非常劇烈的區(qū)域區(qū)域.太陽黑子的爆發(fā)對我們的生活會產(chǎn)生影太陽黑子的爆發(fā)對我們的生活會產(chǎn)生影響，響，例如使得無線電通信暫時中斷等例如使得無線電通信暫時中斷等.因此，因此，研究太陽黑子對我們有重要意義研究太陽黑子對我們有重要意義. 磁記錄 計算機與超導(dǎo) home計算機與電磁學(xué)計算機與電磁學(xué) 磁記錄磁記錄是現(xiàn)在使用得非常廣泛的一種信息技術(shù)。它利用了鐵磁材料的特性和電磁感應(yīng)的規(guī)律。用來記錄信息（如聲音，圖象或特殊信息）的鐵磁材料常制成粉狀而用粘結(jié)劑涂敷在特制的帶，圓柱或圓盤的表面，稱為磁帶，磁鼓或磁盤。錄音或錄象時，需要一個錄音磁頭，它實際上是一個具有微小氣隙的電磁鐵（如圖）。 計算機與電磁學(xué)計算機與

32、電磁學(xué) 錄音時，就使磁帶靠近磁頭的氣隙走過，磁頭的線圈內(nèi)此時將通入由聲音或圖象轉(zhuǎn)化成的電信號，即強弱和頻率都在改變著的電流。 這電流將使鐵心的磁化狀態(tài)以及縫隙中的磁場發(fā)生同步的變化。 這變化著磁場將使附近經(jīng)過的磁帶上的磁粉的磁化狀態(tài)發(fā)生同步的變化，從而使磁粉離開磁頭后，它的剩磁的強弱變化相應(yīng)于輸入磁頭的電流的變化，也就是相應(yīng) 于聲音或圖像信號的變化 這樣就在磁帶上記錄下了聲音或圖像(如圖)。 計算機與電磁學(xué)計算機與電磁學(xué)我們可以想象一下放音或放像的工作過程：讓已錄了音(或像)的磁帶在磁頭的氣隙下面通過磁帶上鐵粉的剩磁強弱的變化將引起鐵心內(nèi)磁通的變化。這變化將在線圈內(nèi)產(chǎn)生同步變化的感應(yīng)電流很明顯

33、只要此時磁帶移動的速度和錄音時磁帶移動的速度相同，此時線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化將和錄音時輸入的信號電流的變化相同將此電流放大再經(jīng)過電聲轉(zhuǎn)換或電像轉(zhuǎn)換就可以得到原來記錄的聲音或圖像要想把已記錄了的聲音或圖像抹去，只要在磁帶通過時在磁頭的線圈內(nèi)通以等幅振蕩電流就可以了，這就是消音錄音磁粉和磁頭鐵心都是磁性材料，但它們是有別的，由于要起的作用不同，所以錄音磁粉和磁頭鐵心所用的材料就不同磁粉要記錄聲音或圖像，并希望加以保存，所以應(yīng)該具有較大的剩磁和矯頑力因此磁粉應(yīng)選用硬磁材料，即磁滯回線比較胖的材料。對磁頭鐵心來說，要求它能及時地準(zhǔn)確地與信號發(fā)生同步的變化，所以要求它具有很小的剩磁，面且磁導(dǎo)率比較大

34、因此，鐵心要選用軟磁材料，即磁滯回線瘦，面且磁化曲線比較陡(u大)的材料另外，由于磁化曲線在微弱磁場范圍內(nèi)有彎曲，不是線性的，就容易使記錄失真為了避免這一缺點，就在與輸入錄音信號的同時輸入一個等輻振蕩電流(頻率比信號的最高頻率大510倍)，稱之為偏磁電流這樣就能使要記錄的信號只在磁化曲線的直線部分發(fā)生變化，從而減少了失真 計算機與電磁學(xué)計算機與電磁學(xué)計算機與超導(dǎo)現(xiàn)在的計算機技術(shù)越來越發(fā)達(dá)了，有人就會提問：計算機的運行速度越來越快了，它的發(fā)展會不會受到物理條件的限制？現(xiàn)實中隨著集成電路芯片上元件密度不斷提高，而整個主機又裝在愈來愈小的空間中，那么各個層次上元件發(fā)散的熱量又會對計算機造成潛在的威脅

35、。有資料說，計算機的功率密度已達(dá)到幾瓦/厘米2的水平，相當(dāng)于家庭爐灶上熱水鍋的功率密度。對于計算機的元件的散熱問題，如果提高集成電路底板上的散熱效率，或采用傳熱效率高的傳熱液體（如氟利昂）作成計算機的冷卻系統(tǒng)，對此科學(xué)家早就有了超導(dǎo)計算機的設(shè)想，采用超導(dǎo)材料和超導(dǎo)器件來代替原來計算機中的半導(dǎo)體材料和器件。超導(dǎo)體在低溫下沒有電阻，這樣就可以用超導(dǎo)材料來做計算機的內(nèi)外傳輸連線，是一種最理想的不發(fā)熱導(dǎo)線。超導(dǎo)材料除了做不發(fā)熱導(dǎo)線外，還可以用來邏輯開關(guān)元件。超導(dǎo)邏輯開關(guān)元件是根據(jù)英國科學(xué)家約瑟夫遜在1962年發(fā)明的超導(dǎo)隧道結(jié)。在兩塊超導(dǎo)體中間夾一層極薄的絕緣氧化層，約瑟夫遜發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)體內(nèi)的電子對可以穿

36、越絕緣層而產(chǎn)生導(dǎo)電電流。這就是超導(dǎo)隧道效應(yīng)，又稱“約瑟夫遜效應(yīng)”。而當(dāng)外加電流超過臨界電流Ic時，超導(dǎo)體進(jìn)入正常導(dǎo)體狀態(tài)，這時超導(dǎo)隧道效應(yīng)消失，器件處于截止?fàn)顟B(tài)。這種隧道結(jié)器件有導(dǎo)通，截止兩種狀態(tài)可用做邏輯開關(guān)元件。這種邏輯開關(guān)元件跟半導(dǎo)體開關(guān)元件相比，有著自己的優(yōu)越性，由于從超導(dǎo)態(tài)向正常態(tài)的轉(zhuǎn)變非常快，因此，這種元件的開關(guān)時間可能達(dá)到皮秒的數(shù)量級。這種器件的功率消耗很低， 大約為微瓦量級，因此，明顯優(yōu)于半導(dǎo)體開關(guān)元件。只是，因為超導(dǎo)計算機必須在低溫狀態(tài)下工作，這就對材料，器件等的要求比較高，也會給制備工作帶來困難。另外，維持低溫狀態(tài)的費用還比較昂貴。 霍爾效應(yīng)與汽車 電橋平衡在空氣流量計汽車與電磁汽車與電磁學(xué)學(xué) 霍爾效應(yīng)與汽車霍爾效應(yīng)是一種電流的磁效應(yīng)，（少圖）當(dāng)電流通過霍爾元件時，比如說是p型半導(dǎo)體，在垂直于電流的方向施加一個磁場?？昭ㄓ幸欢ǖ钠扑俣葀，空穴將受到垂直與磁場的洛倫茲力的作用，即： ，洛倫茲力使電荷產(chǎn)生橫向偏轉(zhuǎn)，而偏轉(zhuǎn)的載流子將在邊界積累起來，產(chǎn)生一個橫向的電場E，直到電場對載流子的作用力 與洛倫茲力相抵消為止，即： ，霍爾電勢差就是由這個電場建立起來的。電磁流血計的工作原理也是根據(jù)這個原理制作的。汽車與電磁學(xué)汽車與電磁學(xué) 經(jīng)過簡單的推導(dǎo)我們知道霍爾電勢差就是： ，其中：R為霍爾系數(shù)，d為樣品厚度。前面我們說過，可以根據(jù)這個電勢差來判斷半