发布时间:2023-10-12 17:41:17
绪论:一篇引人入胜的电磁感应辐射,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

中图分类号: U653.95 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)04-0089-01
现代化城市室外照明不仅仅是传统概念上对道路、广场功能性照明,还包括室外的纪念物、招牌广告、自然景点、建筑物、园林小品等的亮化、美化的景观照明。功能性照明是为了满足夜间视觉辨识的生理、心里需要及环境安全性提供的环境照明;景观照明则是运用灯光创造以观赏为主的艺术景观,是自然科学和美学相结合而形成的艺术化照明。
在目前全球能源警长的大环境下,我国照明用电量已占总用电量的10%-20%。按照我国提出的“中国绿色照明工程”,照明节电已成为节能的重要方面。尤其是城市室外照明已经成为现代文明的重要标志,作为城市基础设施设计的重要组成部分,在照明功能的体现之外它注重的是灯光亮度、色彩对比、表达的是景观环境,产生的是社会和经济的价值而不是照明的本身。科学节能的城市室外照明将是一个地区文化、科技水平和经济实力的综合体现。
一、电磁感应灯的工作原理及特点
电磁感应灯又叫无极灯,其中可分为高频无极灯和低频无极灯,且低频无极灯各项指标更优。顾名思义,无极灯就是没有灯芯的灯,大家都知道普通的白炽灯是依靠灯芯(电极)的燃烧来提供照明的,包括道路照明上用的比较多的高压钠灯、汞灯等都是有灯芯的,无极灯没有灯芯,靠什么来照明呢?靠的就是电磁感应原理。在环状的灯管外套着一对铁芯,铁芯上包着绕组,当绕组通交流电后,根据电磁感应原理,铁芯周围就产生了交变的磁场,变化的磁场产生感应电流,再利用耦合震荡原理将产生的高频电压注入到真空的玻壳或玻管里,使低压汞和惰性气体的混合蒸汽产生放电,辐射出紫外线,再通过三基色荧光粉转化为可见光。正是基于法拉第电磁感应定律的工作原理,电磁感应灯才有了诸多的优点:
(1)长寿命。由于电磁感应灯没有电极,从而有效的避免了电极燃烧的损耗,寿命一般可达到6万小时以上,比普通的白炽灯长100倍,即使对比寿命超长的美国GE的高压钠灯,也要高出一倍以上(GE的高压钠灯一般标称寿命为2.8万小时)。
(2)节能。电磁感应灯的功率因数很高,一般都在0.98左右,而高压钠灯即使在加装电容补偿后,功率因数也只能达到0.85左右,因此,电磁感应灯的节能效果是毋庸置疑的。另外,电磁感应灯的发光效率达到了80-85Im|W,属于高光效,虽然比金卤灯和高压钠灯稍低,但是用于室外照明也已足够。
(3)高显色性。电磁感应灯采用三基色荧光粉,显色指数Ra>80,在夜晚色彩还原性好,可以有效的帮助司机和行人分辨各类物体,增加道路交通的安全。色温范围较广,从2700K~6400K,而且有红、绿、兰、白、黄等多种颜色可选。
(4)无眩光、无闪烁。电磁感应灯的光源多采用高频(210-230kHz)电子镇流器来驱动,无闪烁。
(5)灯功率及电源电压的范围宽。电磁感应灯的功率现在可以做到20W~250W,无论在民用还是在工业用途中,它的适用范围都可以满足要求。另外,电磁感应灯的适用电压范围极广,从85V~277V,有着较好的通用性和稳定性。
二、电磁感应灯在绿色照明的重要作用
谈到绿色照明,首先要理解它的含义,绿色照明的科学定义是:绿色照明是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制调和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。
绿色照明在我国并不是一个新鲜的课题,早在1998年1月1日,我国就颁布了《节能法》,在“十一五”规划中,绿色照明更是十大重点节能工程之一。我国的人均资源,特别是电力资源还是比较匮乏的,目前,我国照明耗电占全国总发电量的10-20%,相当于二个三峡发电站的发电量,因此绿色照明工程的节能意义就显得非常重大。
根据绿色照明的含义,除了科学的设计外,采用什么样的照明电器产品在绿色照明中有着举足轻重的作用,光源是能量转换成光的器件,是实施绿色照明的核心。对照“效率高、寿命长、安全和性能稳定”的要求,我们可以发现,无论在光效、寿命和安全稳定性方面,电磁感应灯都具有良好的表现,是绿色照明光源的绝佳选择。
三、电磁感应灯的发展及推广应用
电磁感应灯既然有如此众多的好处,那么为什么不大力推广加以使用呢?我分析原因有以下几点:
(1)电磁感应灯的推出时间不长,还没有被广大的使用者所了解。电磁感应灯目前还仅仅只是在专业的使用者中得闻其名,至于众多的使用者,根本是闻所未闻。
(2)电磁感应灯的价格不菲,目前还处在一个比较高的地位,和自镇流式的节能灯及路灯所用的高压钠灯相比,虽然有着众多的优点,不过短时间内还难以被广泛使用。
(3)电磁感应灯的质量还有待提高,国家标准亟待出台。目前,国家对于电磁感应灯还没有出台相应的标准,电磁感应灯的生产厂家良莠不齐,标准不一,导致用户对电磁感应灯的信任度不够,没有推而广之的积极性。
(4)电磁感应灯的灯具和安装方式和现有的路灯灯具不统一,不利于旧灯改造。
电磁感应灯要发展,可以采用试点工程的方式加以推广。在新建道路的路灯安装中,可以整条道路使用电磁感应灯,这样,即能够达到整条道路的和谐统一,也可以方便统计数据,查看节能效果,使广大使用者和人民群众能够了解电磁感应灯的节能功效,无形之中宣传了电磁感应灯的良好效果,配合完成了国家有关绿色照明示范岗工程的要求,达到一举多得的效果。
推广应用的方法:
(1)加大宣传力度,提高全社会绿色照明意识。要广泛深入持久开展绿色照明的宣传,提高全民的资源忧患意识和节约意识,增强全社会的照明节能意识和可持续发展意识。要充分利用新闻媒体和各种宣传手段大力宣传节约资源和保护环境是基本国策,大力宣传实施城市绿色照明工程的意义和目标任务,大力宣传绿色照明示范工程的成效和经验。通过各种生动活泼的宣传教育,吸引全社会广泛参与,使绿色照明工程逐步成为全社会的共同意识。
(2)坚持技术创新,推广普及绿色照明工程,要在满足城市照明的功能需要的基础上,坚持科技创新,加大设施投入和新技术、新光源的推广应用,做到安全可靠、科学合理、经济实用、维护方便,提高城市绿色照明的效率。在新建和改造过程中严禁和杜绝使用高耗能、低寿命、光污染严重的灯具和光源。推广使用高光效、高寿命、节能环保(如:无极灯)等的应用,保证城市照明功效达到节能效果。
只要是学过电气工程学的人,对于尼古拉·特斯拉这个名字应该不会陌生,这位美籍塞尔维亚裔科学家在1891年发明的特斯拉线圈通过电磁共振原理实现了人类最早的无线能量传输,并为随后一百多年的无线充电技术的发展奠定了理论基础。
目前无线电力传输领域已经出现了几种相对成熟的技术方案:其一是电磁感应式,这也是目前最为常见的无线电力传输方式,通过发射端和接收端的线圈相互感应产生电流,从而实现电力传输;其二是电磁共振式,这是一种目前正在研究中的无线电力传输方式,其原理是将能量发送和接收装置调整到相同的频率或者特定的频率上实现共振,从而在它们之间实现能量的彼此交换;其三是无线电波式,这也是一种技术相对成熟的无线电力传输方式,其原理与早期使用的矿石收音机相类似,即利用微型高效接收电路捕捉从障碍物反射回来的无线电波,然后将之转换为稳定的直流电压。
在以上几种无线电力传输技术方案中,基于电磁感应原理的无线充电技术产业化发展最为成熟。
电磁感应是Qi甩掉大尾巴的关键
无线充电器的工作原理利用的是法拉第电磁感应,当电流通过线圈之后便会产生出磁场,而产生的磁场又会形成电压,有了电压之后便会产生电流,有了电流便可以充电。无线充电器便是这样摆脱电线的束缚的。目前最为常见的无线充电解决方案主要是电磁感应,通过初级和次级线圈感应产生电流,从而将能量从传输段转移到接收端。
根据这一原理,无线充电使用的充电座和手机分别内置了线圈,使二者靠近便开始从充电座向手机供电。
为了提高充电的效率,需要两个线圈相互对齐,不产生偏移。为了达到这一目的,充电座内部的线圈还带有驱动装置,可在平面内自由移动,可以自动检测手机的放置位置,并将线圈移动到该位置,使两个线圈位置相一致。
不需要你物理学得有多好,只要细心,你就不难发现,四大基本作用力中的两个——电磁力和引力有着惊人的相似。
在静止状态下,静电力(也叫库仑力)与距离的平方成反比,引力也与距离的平方成反比;静电力与电荷的乘积成正比,引力也与质量的乘积成正比。所以,你只要在万有引力定律中用电荷代替质量,就能得到库仑定律。
不仅如此,当运动起来,两者依然有相似性,只是这一点不太为人所知罢了。我们知道,运动的电荷除了原有的电场,还会产生磁场,比如通电的导线周围就有磁场(电流本质上是电荷的运动)。运动的质量也同样如此。在广义相对论中,引力被理解为空间的弯曲,这是对物体静止时而言的;当它运动起来,除了使空间弯曲,还会对空间有拖曳作用,产生一种类似运动电荷磁场的“引力类磁场”。例如一个质量非常大的物体旋转起来,其产生的“引力类磁场”就有如勺子在糖浆里搅动形成的旋涡,这跟物体静止时大不一样。
此外,物理学家发现,描述引力场的广义相对论方程在近似的情况下,与描述电磁场的麦克斯韦方程有着惊人的相似。
引力也可有变压器
1831年,英国物理学家法拉第把两根导线缠绕在同一根铁芯上,当他给一根导线通电的瞬间,在另一根导线上也检测到了电流,后者被称为“感应电流”。这就是法拉第最早发现的电磁感应现象,用我们现在精确的语言表达,就是:变化的电场产生变化的磁场,而变化的磁场又产生变化的电场。
电磁感应后来成了变压器的工作原理。通过变压器,我们可以把交流电的电能在两根导线之间自由传递。
既然电流是电荷的运动,我们不妨把有质量的物体的运动看成是“质量流”。前面我们已经看到,质量类似于电荷,质量流类似于电流,那么类似电磁感应的原理又有什么理由不能用到质量流上呢?
比方说,我们只要把法拉第实验中的电流换成质量流,就能产生类似电磁感应的“引力感应”现象。如此一来,“引力类磁场”就可以把能量从一个质量流传递到附近的另一个质量流上了。
这就是最近由美国物理学家约翰·斯温提出的“引力变压器”的工作原理。
引力变压器藏身黑洞身边?
这个类比可谓合理而大胆,但也存在问题。
一个问题是,在通常的变压器中,铁芯是一种特殊的材料,可以被磁场穿透,换成不可被磁场穿透的塑料芯就不行了;那么现在,什么物质是对“引力类磁场”可穿透或者不可穿透的呢?换句话说,在“引力变压器”中,什么材料可以充当电磁变压器中铁芯的角色呢?