電磁波和輻射的區(qū)別精選(九篇)
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第1篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
論文關鍵詞:泄漏同軸電纜 耦合損耗 輻射場 閉域空間
論文摘要:從泄漏同軸電纜的輻射理論出發(fā)，以屏蔽良好的室內空間為例分析了其中的輻射場，再根據耦合損耗的定義，利用接收功率和電纜傳輸功率得出了漏纜的耦合損耗，同時討論了室內墻壁的材質對耦合損耗的影響，并通過仿真對結果進行了驗證.該理論和結果可以擴展到其他場所，對于進一步研究閉域空間中的無線通信問題具有較強的參考價值.
泄漏同軸電纜(簡稱漏纜)是遵循特定的電磁場理論，沿著同軸電纜的外部導體周期性或非周期性配置開槽口而形成的.電信號在該電纜中傳輸的同時，能把電磁能量的一部分按要求從特殊開槽口以電磁波的形式放射到周圍的外部空間，既具有傳輸線的性質又具有無線電發(fā)射天線的性質.由于其場強覆蓋均勻、適應性強、電磁污染小等優(yōu)點，漏纜近年來已經廣泛應用于隧道、礦井、鐵路等通信領域，并且已經滲透到了室內無線通信系統(tǒng)中[1].耦合損耗是漏纜區(qū)別于其他射頻電纜的惟一指標，它決定了電磁波的覆蓋范圍，是漏纜設計的關鍵指標之一.文中以屏蔽良好的矩形室內空間為例，計算了漏纜的耦合損耗，同時討論了墻壁的材質對耦合損耗的影響，并通過仿真對結果進行了驗證.該理論和結果對于進一步研究閉域空間中的無線通信問題具有較強的參考價值.
1 基本理論和計算方法
1. 1 射線追蹤法
室內無線通信系統(tǒng)的工作頻率一般比較高，因而波長與建筑物尺寸相比要小得多，此時電磁波的傳播可以用幾何光學來近似，即認為電磁波沿直線傳播，遠場區(qū)的電磁波可視為局部平面波，從而可以用射線追蹤法來進行研究[2].
分析中采用射線追蹤法.在室內的某處放置一個天線，則空間中任一點的輻射場除了直射場以外，還有天棚、地板和4個墻壁的反射場.實際問題中含有多次反射，但由于經過2次或多次反射后的電磁波衰減很大而計算卻很復雜，所以可以只考慮墻壁對電磁波的一次反射.根據以上原理，可以確定共需要考慮7條電磁波傳播路徑.圖1給出了輻射源O點到達接收天線處P點的直射場和天棚、地板以及一個左側墻壁的反射場的示意圖.
1. 2 漏纜輻射場的計算
圖2(a)所示的漏纜外導體上的開槽電場分布為[3]
別為漏纜的內、外導體半徑，V0為激勵電壓，k0為自由空間的波數，α為開縫角度，w為縫隙寬度.由于w很小，故可以認為Ez沿z向是不變的.
如圖2(b)所示，O點為縫隙位置，它和自由空間中某點距離為r，r在xoy面上投影為r′，φ為r′與x軸所成的角度，θ為r與漏纜軸向z所成的角度，則自由空間中某點的周向輻射場為[4]
式中:m=k0b，由以上2式即可求出自由空間某點的周向極化電場.以圖1中路徑4為例，分析經過反射后某一縫隙的輻射場，則總的輻射場可由漏纜上各縫隙疊加得到.根據參考文獻[5]，可以得到該場強Eφ的垂直極化分量為
式中:x0和w0分別表示O點和P點到左側墻壁的水平距離，z0表示O點到反射點的縱向水平距離，h0表示O點到反射點的垂直距離，iP表示第i個縫隙在z軸上的坐標，Γh為水平極化波的反射系數，ε1-jε1′為墻壁的復介電系數，而垂直極化波的反射系數為
轉貼于
總的場強可由各縫隙作用的疊加得到
i=1
對于其他反射路徑，可以用同樣的方法分析.再將電磁波的7條傳播路徑進行疊加，便可得到室內接收天線處由漏纜產生的總輻射場.內接收天線處由漏纜產生的總輻射場.
1. 3 耦合損耗的計算
通常以標準半波偶極天線在距漏纜2m處接收到的功率作為計算漏纜耦合損耗的依據.偶極天線的接收功率可由到達天線的坡印廷矢量與標準半波偶極天線有效面積的乘積得到，標準半波偶極天線的有效面積為0. 13λ2[6]，則天線的接收功率為
式中:η0=120π為自由空間的波阻抗，V0為漏纜內外導體之間的電壓，Z0為電纜的特性阻抗.最后漏纜的耦合損耗可由其定義式計算Lc=-10 log(Pr/Pt).
2 計算與分析
在計算時，設室內空間為矩形，其長、寬和高分別是20 m、8 m和5 m.漏纜在室內沿縱向懸掛，距右壁0.4m，距頂部0.6m，其特性阻抗為50Ω，內、外導體半徑分別為9mm和22.8mm，之間電壓為1 V，開縫角度為π/4，介質層的介電常數為1. 28，開縫周期為0. 26 m，工作頻率為900 MHz.測試點距地面1. 5 m，距漏纜2 m，用計算機程序算出了漏纜的耦合損耗如圖3、4所示，其中橫軸表示測試點距漏纜中心的軸向距離.
比較圖3、4可以發(fā)現(xiàn)，隨著相對介電系數的增加，漏纜的耦合損耗相反的減小. (干燥混凝土的復介電系數為4-j0.3，土壤的復介電系數為20-j0.02).這是因為相對介電系數較大的墻壁，通常會得到較大的反射系數，從而被反射的能量較大，接收到的能量就較大，因此漏纜的耦合損耗就較小.
3 結束語
從漏纜的輻射理論出發(fā)，結合射線追蹤法和場的疊加原理，并根據耦合損耗的定義，計算了屏蔽良好的室內空間中漏纜的耦合損耗，同時討論了墻壁的材質對耦合損耗的影響.仿真結果表明:墻壁的相對介電系數越大，漏纜的耦合損耗就越小.該理論和結果可以根據實際情況擴展到其他閉域空間，為漏纜的優(yōu)化設計提供了必要的理論依據.
參考文獻:
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第2篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
電力線路與電信線路的區(qū)別稱呼為電力線路稱為―強電線路。電信線路稱為―弱電線路。而在強電線路中，指的是輸電線路和交流電氣化鐵路接觸網，它們的電流頻率都是50Hz。
1、對稱與不對稱的電力線路：
（1）對稱制的電力線路：
對稱制的電力線路在正常運行時，各相導線內的電流或電壓、在數值上相等，相位則各不相同。運行中的電力線路都是三相制的。則發(fā)電機、用電設備、電氣設備的接線方式不同，按Y形（星形）連接法與形（三角形）連接法有所區(qū)別，由于三根相導線上的電壓（或電流）的相位彼此差120°。因此三相相電壓的向量和為零，三相相電流的向量和亦為零。在三相架空電力線路正常運行情況下，各相導線的電氣參數有差異，各相上的負載也不同，以至于各相中的電流或電壓在數值上也完全不相等。在實際應用中，常將三相三線制的輸電線當作對稱制的電力線路。當架空電力線路接近通訊線路時，將在通訊設施上會產生電場和磁場感應影響。
（2）不對稱制的電力線路：
不對稱制的電力線路利用大地作為返回導體。而兩線一地制，三相電力線和交流電氣化鐵路接觸網系統(tǒng)都是不對稱制電力線路。
其主要特點是：
①兩相架空導線的對地電壓，比同電壓等級的三相三線制電力線路每相對地電壓提高了倍，也就是兩相架空導線各自對地電壓等于線電壓。所以在不對稱制電力線路正常運行時，架空導線對地電壓向量和很大。因而它的靜電場會在附近通訊設施上產生較大的感應電壓和感應電流。
②不對稱制電力線路的架設于空中的導線，若一相發(fā)生接地故障，就形成兩相間短路的事故，短路電流的磁場，會在附近的通訊設施上產生很大的感應電壓和感應電流。
③不對稱制電力線路在正常運行時，不僅兩相架空導線合成的電壓，能在附近通信線路上產生感應電壓和感應電流，兩相導線合成電流的磁場，也能在附近通訊線路中感應出電壓和電流。
④在三相三線制（對稱）的電力系統(tǒng)中，接地裝置在正常情況下沒有電流通過，而在不對稱制的電力系統(tǒng)中接地相的接地裝置則工作接地，不是保護接地，所以接地裝置在正常運行情況下是通過工作電流。在短路情況下，流過短路電流，此時接地裝置將產生較大的感應磁場，對接地裝置附近的通訊設施產生較大的干擾。
2、交流電氣化鐵路接觸網：
電氣化接觸網是單相電力線路，在正常運行時，它的對地電壓是25kV，對附近通信線有較大的電場感應。接觸網上各機車的負載電流將對附近的通信產生電磁場影響，但鐵軌對于磁場感應具有一定屏蔽作用。
二、送電線路的電場和磁場
1、電場、磁場與電磁波
電場與磁場是很抽象的科學概念，場是一種以看不見摸不著的特殊形式存在的物質。電能是依靠運動的電荷來傳遞的。而帶電體或送電線路周圍存在電場和電磁場正是其導體上載有的電荷或電子的運動所產生的，因此電場和磁場與電能的傳遞是不可分割的。
靜止的電荷在其周圍空間產生電場，而運動的電荷在其周圍空間產生磁場。當頻率很低時，電場與磁場是相互獨立的，彼此又沒聯(lián)系，當頻率很高時，變化的電場與磁場可以相互轉換且存在定量的波阻抗關系，而且可以脫離電荷或電流以波的形式向空間傳播電磁能量。在高頻情況下，電場和磁場是相互依存，相互轉化的，在這種情況下的電場和磁場統(tǒng)稱為電磁場。在把這種能脫離電荷或電流以波的形式向空中傳播電磁能量的電磁場形象稱為電磁波。
2、送電線路周圍的電場、磁場和波長。
分析交流送電線路電場、磁場是按正弦交流電場或磁場的大小與極性，是隨時間按正弦波規(guī)律變化的。其波長在空氣中的長度（單位為m）按下式計算
而送電線路的工作頻率f（50Hz）屬于極低頻（ELF）（0~300Hz）范圍，由上式可計算出其波長達6000km。從電磁理論可知，只有電磁系統(tǒng)的尺度與其工作波長相當時，該系統(tǒng)才能向空間有效發(fā)射電磁能量，這樣的電磁系統(tǒng)稱為天線系統(tǒng)。送電線路的設施尺寸遠小于這一波長，構不成有效的電磁能量發(fā)射，其周圍的電場和磁場沒有互相依存，互相轉化的關系，彼此獨立沒有聯(lián)系。
3、送電線路導線空間的電場：
當送電線路帶電壓時，在其周圍空間就形成了工頻電場。電場的強度是用沿一定方向單位內的電位差（即電壓）來度量，電場強度的計量單位為伏每米或千伏每米（V/m，kV/m）。
由于送電線路導線直徑很小，接近導線處電場各點的電場強度不完全相同且該電場屬于不均勻電場，導線表面的電場強度高于周圍空間的電場強度。當導線表面或周圍空間的電場強度達到某一數值，空氣介質就會被擊穿，而產生穩(wěn)定的局部氣體放電現(xiàn)象，在電極（導線）表面形成電暈放電。不均勻電場的特點是：在曲率半徑較小的電極（導線）附近電場強度大。當電壓升高到某一數值時，開始出現(xiàn)電暈時導線表面電場強度稱為臨界電場強度，（用E0表示，一般當電場強度達30kV/cm時，才可能發(fā)生空氣擊穿）。
影響導線表面及周圍空間電場強度的因素很多，大致有：
1、與送電線路的運行電壓成正比，運行電壓越高E0越大；
2、相間距離增加10%，場強增大1.5%~2.5%；
3、導線對地距離增高，強度減小；
4、分裂導線的子導線數目增加，電場強度降低，子導線間距離增加，電場強度降低；
5、導線表面氧化，積污成都越嚴重，局部電場強度越大，導線表面毛刺越多，局部電場強度越大；
6、水平排列的導線，中相場強最大，兩邊線最小；
7、導線直徑越大，場強越小。
可以得出由導線到地面高度的空間范圍內，電位分布按呈指數衰減分布：
帶電高壓線路下方不同高度空間電位分布
越接近地面處，電場強度（E）越小。同樣帶電導線對與導線的距離是按倒數迅速衰減的，如下圖：
距高壓線路的地面場強分布
空間場強的大小與帶電導線和對地高度及距離帶電導線的距離有關。高度距離增加空間場強逐漸降低。空間電場很容易被導電物質所屏蔽和削弱（即使該物質是不良導電體）其空間或鄰近范圍內的空間場強。在建筑物內由墻體的屏蔽作用，電場基本上測不到。
送電線路一經帶上電壓，在無負荷電流的情況下，其導線周圍仍存在電場。
4、送電線路的磁場：
當電氣設備工作和運行時，其電流使通電導體周圍空間產生磁場，磁場不僅有方向，而且還有強弱，一般用磁力線來描述。電流產生的磁場能力的物理量稱為磁場強度H，以安培每米（A/m）為計量單位。同樣大小的磁場強度在周圍介質中產生的總磁通或相應的磁感應強度，則取決與周圍空間介質的磁導率。其在自由空間中，磁場強度與磁場感應強度的關系式為
磁感應強度隨著與磁場源（載流的導體）距離的增加而迅速衰減。三相送電線路產生的磁場大致按距離平方的倒數衰減。
三、送電線路能否產生“電磁輻射”
在物理學中，能量不經物理接觸而從源向周圍發(fā)散的現(xiàn)象都稱為輻射，從廣義的角度分析，各種放射性能量發(fā)射和電磁能量發(fā)射都屬于輻射。溫熱的物體的熱量也是一種能量，可以向它的周圍散發(fā)熱量，成為熱輻射。就這簡單型式本身闡述了能量傳播的形式。
然而“電磁輻射”是無線電，通信和電磁等領域里的專業(yè)技術工程術語。它是指能量以電磁波的形式由源發(fā)射到空間的一種現(xiàn)象。或是指能量以電磁波的形式在空間傳播。應清楚的是，從電磁輻射傳播能量的觀點出發(fā)，輸變電設備在其周圍空間產生的頻率為50Hz的工頻電場和磁場。與高頻電磁場在發(fā)射電磁波能力上截然不同。前面敘述過，50Hz工頻的波長6000km，輸電線路本身長度遠遠不足以構成有效的發(fā)射天線，因此就形不成有效的能量輻射。有關資料表明，典型的輸電線路所發(fā)射的最大功率密度將不小于0.0001，比晴朗夜晚由滿月時月亮送到地球表面的輻射能量（0.2）小2000倍。在頻率為300Hz的極低頻率范圍內引用“電磁輻射”是不妥當的。
電場和磁場是以“場”的形式分別存在。按電磁波理論可以把電力線路傳送的能量看成是由電場與磁場以平面場形式（波印亭矢量）在空間沿導線走向傳播。即使按工程電磁場理論分析，電信設備等處于距電力線路數十米的距離r處，而相對長度達6000km的工頻波的波長，完全處于所謂近場區(qū)r＜＜。在該區(qū)域內，電場與磁場事實上是分別存在，分別作用的。此時的“場”是一種似穩(wěn)定或緩變場，它在空間各點的電場和磁場在相位上不存在滯后現(xiàn)象，既不表現(xiàn)為空間傳播形式。依據麥克斯韋方程組描述的電磁現(xiàn)象，只有在場源的頻率足夠高，場源r遠大于波長，即r＞＞時，必須考慮由于磁場變化產生感應電場，及由于電場變化產生感應磁場。其表現(xiàn)為電場和磁場為相互依存又相互制約的相互耦合的電磁場為動態(tài)電磁場（迅變場）。動態(tài)電磁場以電磁波動形式在場或空間的傳播，被稱為電磁波。在近場區(qū)內，電場和磁場對物體的相互作用的機理，表現(xiàn)為通過電場或磁場耦合，在物體上感應較小的電場或電流，而不會像高頻電磁波一樣，電場和磁場以波阻抗關系緊密耦合向外傳播，形成電磁波發(fā)射，對附近設施進行干擾。
故而，正確反映低頻電場和磁場與高頻電磁的特性及效應是存在差異。據世界衛(wèi)生組織及電磁環(huán)境健康領域的國際權威組織，均無例外地在電磁環(huán)境健康領域中采用能更準確反映環(huán)境影響的客觀特性與作用機理的電場，磁場（對100kHz以下頻段）或電磁場（100kHz以上頻段）等技術語，國際導則還將電場、磁場均統(tǒng)一為EMF這一縮寫術語。在通俗的讀物中，為便于闡述，世界衛(wèi)生組織指出，也可采用電磁場這一統(tǒng)稱。
當把“電磁輻射”這一詞語用于描述輸變電設備的工頻電場，磁場是否正確。它混淆了極低頻場與高頻電磁波的本質差異。“工頻電磁輻射”一詞的概念在國內被引用。在很大程度上產生了對低頻場的誤解與擔憂。正因如此，世界衛(wèi)生組織及美國國家環(huán)境衛(wèi)生科學研究所（NIEHS），國際非電離輻射防護委員會（ICNRP）等權威的環(huán)境衛(wèi)生組織與機構，在電磁環(huán)境與公眾健康領域內的官方文件中，均無例外地嚴格引用電場、磁場、電磁場或統(tǒng)一運用統(tǒng)一的EMF這一術語。并拒絕采用“電磁輻射”這不適當的概念。
在國家標準中，GB8702-88“電磁輻射防護規(guī)定”及GB9175-88“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準”和其他有關標準、規(guī)范都是針對廣播、電視、微波通信等以及各類無線發(fā)射臺站所產生的電磁輻射制定的。其應用范圍100kHz~300GHz。而對于頻率為50Hz這樣的波形能否產生影響，在DL/T5092-1999“110~500kV架空送電線路設計技術規(guī)程“第16.05條中規(guī)定”500kV送電線路跨越非長期住人的建筑物或臨近廠房時，房屋所在位置離地1m處最大未畸變電場不得超過4kV/m。與HJ/T24-1998“500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范”推薦以4kV/m作為居民區(qū)工頻電場評價標準以及國際輻射保護協(xié)會“關于對公眾全天輻射的工頻限值”是吻合的。
參考文獻
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第3篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
【關鍵詞】電磁干擾；地鐵；信號系統(tǒng)；影響分析
電磁干擾是由于電磁現(xiàn)象引起的一系列不良反應，當其它傳輸信號處于電磁區(qū)域內則會受到電磁現(xiàn)象的破壞，導致原始信號傳輸的強度減弱。隨著我國通信行業(yè)的日趨發(fā)達，電磁現(xiàn)象對信號干擾的破壞性受到了人們的高度重視。分析電磁干擾對地鐵信號系統(tǒng)的干擾可保證交通運輸線路的安全性。
一、電磁干擾的三大要素
電磁干擾并非單獨的電磁現(xiàn)象，其需要借助不同的傳播媒介或器材才能完成干擾活動。一般情況下，電磁干擾必須具備干擾源、耦合途徑、接收器等三大要素，每一種結構之間互相傳輸感應信號以實現(xiàn)電磁干擾。
圖1電磁干擾的組成要素
1、干擾源。電磁干擾的來源十分廣泛，大部分電氣設備或元件的使用均會存在不同程度的干擾。對于地鐵信號系統(tǒng)來說，常見的干擾源有微處理器、微控制器、傳送器等。時鐘電路是最大的干擾來源，隨著邊沿跳變速率的加快，其對信號系統(tǒng)造成諧波干擾。
2、耦合路徑。電磁干擾需經過傳輸通道才能對其它設備造成干擾，當噪聲被耦合到電路里時則會經過導體傳輸，從而造成了不同的電磁干擾現(xiàn)象。由于地鐵信號系統(tǒng)均有電磁波的輻射，給電路間的耦合創(chuàng)造了有利的條件。若電路中的電流出現(xiàn)變化時便會出現(xiàn)電磁波干擾。
3、接收器。地鐵信號系統(tǒng)受到電磁干擾也是因為系統(tǒng)設備裝置了接收器，接收射頻輻射的方式引起干擾問題。如：目前，地鐵信號系統(tǒng)實現(xiàn)了數字化電路改造，而在復位、中斷、控制信號等臨界狀態(tài)時，信號系統(tǒng)受到的電磁干擾問題最嚴重，往往會破壞了信號傳輸的穩(wěn)定性。
二、電磁干擾傳播的途徑
無論是哪一種電磁干擾，其對周圍設備或元件造成破壞時均需要借助不同的途徑完成，電磁干擾的傳播方式集中于傳導耦合、輻射耦合等兩方面。我國地鐵工程運行期間，要想避免電磁干擾帶來的不利影響，必須根據電磁干擾的傳播途徑制定應對策略。具體情況：
1、傳導傳輸。該類形式的電磁干擾傳播要求干擾源、敏感器間存在某種電路連接，讓干擾信號能夠及時傳遞給敏感器，最終出現(xiàn)干擾后的異常反應。地鐵信號系統(tǒng)里的傳輸電路主要有導線、導電構件、供電電源、公共阻抗、接地平板、電阻、電感等，每一種電路均可作為電磁傳導途徑。
2、輻射傳輸。此傳播路徑通常是利用相關介質完成的干擾，如：電磁波等，并且輻射干擾的區(qū)域可以逐漸擴散開來。輻射耦合的形式多種多樣，如：線對線耦合，某處發(fā)射的電磁波被另一處天線接收；場對線耦合，電磁場經過導線感應發(fā)生耦合等，這些形式電磁干擾的范圍較廣。
三、電磁干擾對地鐵信號系統(tǒng)的影響
信號系統(tǒng)是地鐵工程信息化建設的重點構成，其主要功能是及時傳遞地鐵信號，指導操控人員合理調控列車運行，避免各種意外事故的發(fā)生。一旦地鐵信號系統(tǒng)出現(xiàn)異常，其對整條交通線路的安全性將造成極大的危害，嚴重時引發(fā)交通事故。根據勘測數據顯示，電磁對地鐵信號系統(tǒng)的干擾影響表現(xiàn)在軌道、列車、通信幾個方面。
1、電磁對軌道電路的干擾
以某一列車的運行狀態(tài)為研究對象，經監(jiān)測獲取相應的軌道電路運行資料，其干擾波形如圖2。圖中最上面的橫線表示音頻軌道電路正常工作范圍內干擾的限值為600mA；A1、B1、C1、A2、B2、C2分別表示干擾信號變化的狀態(tài)。在列車向接觸網要電的時間段A1B1和A2B2，因接觸網直流電流的擴大，音頻軌道電路工作范圍內的干擾信號也更加強烈。
圖2電磁對軌道電路的干擾
2、電磁對車上信號的干擾
列車在運行期間，其車上信號也會受到電磁現(xiàn)象的不利干擾。根據監(jiān)測數據確定列車信號的工作范圍內內的干擾波形，如圖3。圖中最上面的橫線表示車上信號正常工作范圍內干擾的限值，一般為1000mA。參照圖中的數據判斷，車上信號正常工作范圍內的干擾信號幅度最大值在500mA，在限定范圍內。
圖3 電磁對車上信號的干擾
結論
總之，電磁干擾破壞了地鐵信號系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，對列車安全行駛造成了巨大的隱患。確定地鐵信號系統(tǒng)電磁干擾的來源之后，技術人員需及時采取有效的方案處理干擾問題，保持交通信號的有序傳輸。
參考文獻：
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第4篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
【關鍵詞】無線供電；磁耦合共振；實驗
隨著科學技術的發(fā)展，人們日常生活中有了許許多多的電子電器設備，它們都附帶有電源線、充電器，而且各種充電器規(guī)格不一不能通用，這些電源線和充電器充斥了我們的生活，成了我們生活中無法拋棄的羈絆，我們有沒有可能徹底甩掉這些小尾巴？答案是肯定的，我們可以應用無線供電技術。海爾已經推出了“無尾電視”概念機，不需要電源線、信號線和網線。
無線電力傳輸是一種區(qū)別于有線傳輸的特殊供電方式。無線供電技術其實在很多年前就有概念，特拉斯在發(fā)明了交流電并構建交流供電體系后開始構想無線輸電方案，同時進行了實踐。
目前，無線供電技術有以下三種方法：
第一，電磁耦合。最早應用的無線供電技術是1885年研制成功至今仍在廣泛應用的變壓器，它是典型的電磁耦合無線供電例子，其基本原理是法拉第的電磁感應理論，兩組導線繞在鐵制框架上，兩者沒有直接連接，完全靠電磁感應傳遞能量。在現(xiàn)代社會生活中，這種電磁感應式的無線供電系統(tǒng)已得到了較為廣泛地應用，其中一個例子是電動牙刷。電動牙刷經常接觸水，無法采用直接充電方式，研究者采用電磁耦合無線充電技術，在充電座和牙刷中各有一個線圈，當牙刷放在充電座上時就有磁耦合作用，類似一個變壓器，感應電壓整流后就可對鎳鎘電池充電；另一個應用更加廣泛的例子是我們使用的各種智能卡片，如公交卡，第二代身份證和很多可以記錄信息的卡片，他們都采用了無線供電技術，這些卡片的內部結構相似，由一小塊芯片和一個線圈組成。在卡片中的電路中沒有供電模塊，當卡片在讀卡機邊晃動時，讀卡機周圍形成一個快速變化的磁場，卡片中的線圈產生感應電流，感應電流給內部的芯片供電，芯片對外發(fā)射信號，將自身的信息發(fā)送給讀卡器，接下來讀卡器就可以判斷出目前卡中有多少余額，并完成扣款操作。這就是非接觸IC卡的原理，實質已應用了無線供電技術。雖然電磁感應無線供電技術比較成熟，但這種供電技術會受到很多限制，其中最大的問題就是低頻磁場會隨著距離的增加而快速衰減，如果實際應用要增加供電距離，只能根據需要加大磁場強度，但磁場強度加大不僅增加電能的消耗，還會造成近距離的磁信號記錄設備失效，例如銀行卡上的磁條在強磁場下會去磁損壞。另外，電磁感應無線供電技術是直接以電磁波形式進行1cm以下的較近距離的發(fā)射和接收，電磁波向四面輻射，能量大量浪費，效率較低，通常它只適合相互“貼著”的小功率電子產品。
第二，光電耦合。光電耦合無線供電技術就是把電能轉化為光能，比如激光，通過光將能量傳遞到目的地再轉化為電能。光電耦合無線供電技術比較直觀，而且光電轉換技術也較成熟且應用廣泛。但我們知道光的傳遞路徑中不能有障礙物。所以光電耦合無線供電技術有很大的應用障礙。
第三，電磁共振。電磁共振其原理類似聲波共振的原理，兩種介質具有相同的共振頻率，就可以用來傳遞能量，稱之為非輻射性電磁共振。美國麻省理工學院的科學家正在開發(fā)一種使用非輻射性的無線能量傳輸方式來驅動電器，無論是手機，筆記本電腦還是數碼相機，如果這項研究獲得成功，它們的充電器都可以退休了。特定頻率的電磁波能引起物體的振動，如果兩個物體固有頻率相同，就可以傳遞這種振動，也就是傳遞能，研究人員讓一個天線發(fā)射電磁波，讓接收器來接收，轉化為能量，這是電磁共振無線供電技術的基本原理。按照這一原理所有使用電池的電器都可以換用電磁共振無線供電技術供電。將來電磁共振無線供電技術將會有很大的應用空間，比如在地下鋪設線路后，我們隨時可以為手機，甚至開行中的汽車充電。
根據以上分析，我們認為磁耦合共振無線供電技術是最有可能廣泛應用的技術。無線供電技術（無線充電）可以讓電能隔著空氣、塑料外殼實現(xiàn)傳輸，大大方便了應用。
無線電能傳輸方案如圖1。
圖1 無線電能傳輸方案原理框圖
采用磁耦合共振所消耗的電能只有傳統(tǒng)電磁感應供電技術的百萬分之一，當發(fā)射端通電時，它并不向外界發(fā)射電磁波，而只是在周圍形成一個非輻射磁場，這個磁場用了和接收端聯(lián)絡，激發(fā)接收端共振，從而已很小的消耗代價來傳輸能量。這項技術中，磁場的強度和地球的強度相似，人們不用擔心對自己身體和其它設備產生不良影響。
采用芯可泰XKT801芯片，我們進行了以下無線供電實驗。
無線供電模塊有振蕩電路、整形電路、檢測電路、頻率干擾抑制電路、電流自動控制、無線功率發(fā)射電路等組成。
圖2 無線供電模塊電路組成
第5篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
關鍵詞：工業(yè)電子自動化控制裝置；常見干擾；針對性對策
電子信息技術的高度發(fā)展使得整個工業(yè)生產工作效率明顯提高，這不僅對于工業(yè)發(fā)展有著極為重要的意義，對于整個社會經濟發(fā)展也做出了巨大的貢獻。因為自動化的電子控制裝置有著極為明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在它們能夠獨立自主在惡劣的環(huán)境中展開工作，而這也是現(xiàn)代化工業(yè)的要求。然而，因為電自動化控制裝置中擁有大量的電子部件，這些部件都有著高精密度的特點，對于外部環(huán)境的變化有著極為敏感的反應，這就導致整個部件經常性的出現(xiàn)問題，從而嚴重影響整個電子裝置的精確性，不利于工業(yè)生產的發(fā)展。
1 現(xiàn)階段電子自動化裝置中常見的干擾
電子自動化裝置容易遭受干擾的原因，不僅僅是因為內部部件的結構十分復雜，更多的是因為工業(yè)生產環(huán)境十分的復雜，因為在整個工業(yè)生產環(huán)境之中存在著許多電磁波，對于生產裝置容易產生影響，這是一種獨立的干擾因素。一旦有裝置受到電磁波的干擾，使得整個系統(tǒng)出現(xiàn)異常，是無法避免的，因為現(xiàn)階段在整個工業(yè)生產過程之中，不能完全消除生產過程中出現(xiàn)的噪音以及電磁波，只能采取一些措施來抵抗這些干擾，從而將干擾性因素降到最低，主要的干擾包括以下幾個方面：
1.1 靜電干擾
這是一種極為常見的干擾性因素，主要是因為在生產過程中電場的存在，或者說電容器按照一定規(guī)律分布，從而在傳輸過程中造成了干擾。尤其是在整個動力線中通過較大的電流時，電線線路外部的磁場越高，這樣就會對整個電子自動化裝置產生靜電的干擾。并且，電場的強度越高，裝置收到的干擾就越頻繁，而當整個電路與動力線之中的平行線不斷拉長時，才能使得整個動力線抗干擾的能力越來越高。
1.2 磁場干擾
這種干擾主要是因為裝置四周的電線線路中一旦通過較大流量的電流時，會導致四周的磁場發(fā)生變化，這樣就會對于整個裝置之中的回路耦合帶去極大的影響，這些裝置主要有電流交流的電動機，動力線等零件，這些零件本身就擁有極高的電磁場，并且整個電磁場會與電子線路四周產生感應電流，這樣會給整體裝置帶去了最終的干擾磁場。
1.3 輻射電磁的干擾
一旦電子裝置吸收了外部的電磁波，就會出現(xiàn)前后異常的現(xiàn)象，這種干擾方式被稱之為輻射電磁干擾。造成這一問題主要是因為在自動設備的運行過程中，容易出現(xiàn)一些電火花，而這些點火化等產生的輻射電磁波對于整個自動裝置有著極為明顯的影響，并且裝置受到的影響與整個電磁波的強度起著正比。
1.4 阻抗干擾
不同電子線路之間的連線都存在著電阻和電感應，尤其是在整個裝置處于工作狀態(tài)之中，通過線路的電流可能會導致整個導線的四周的電壓下降，這種時候抗壓的耦合就需要變換到另外的一種電回路之中，最終會產生一些干擾。這種情況如果整個干擾線路和擾線路之間的影響存在著長短的區(qū)別，這樣將會出現(xiàn)抗干擾類不良的影響。
1.5 漏電耦合的干擾
這主要指的是在自動裝置內部不應該在與空氣直接接觸的部分中休閑漏電的現(xiàn)象，這種情況極為常見，并不僅僅是在內部，還在外部也出現(xiàn)相似的情況，并且因為導致漏電的原因主要是因為外部溫度和濕度的差異，使得絕緣體性能下降。因為在濕度較高的環(huán)境之中，絕緣體中含有較高的水分，從而降低絕緣的性能，這樣機會出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象。因此，這是一種極為常見的干擾因素。
1.6 電網干擾
電子化的自動裝置在運行過程中，電力能源是通過電網提供的。但是這種電流會受到設備的影響，從而存在著一些干擾性的因素，這樣就會產生不同頻率的干擾信號，最終對自動化裝置產生干擾。
2 針對電子自動化裝置的常見干擾的對策
2.1 靜電抗干擾控制措施
當靜電趨于平衡狀態(tài)時，其導電體的點電位置相同。這是金屬導體特有的特征，在了解這一點后可以采取接地方式來隔斷電纜線，最終實現(xiàn)對靜電干擾的屏蔽，同時還可以對裝置進行屏蔽，然后對屏蔽體進行接地操作也能夠實現(xiàn)裝置的抗干擾，一般來說后者的應用較為普遍，主要是因為一些時候靜電干擾源的屏蔽難度較大。
2.2 磁場耦合干擾控制措施
在干擾源的周邊或者裝置本身的外部設置高導磁的屏蔽物，從而將磁場干擾限定在一定的區(qū)域內，使得干擾源不會向外輻射，并且裝置外部的干擾源也無法進入到裝置當中，其實質上就是切斷了干擾源的傳輸路徑，這種方式是對抗磁場耦合干擾的最有效方式，但是也有前提條件，即當信號的傳輸距離較長時，就不適宜采取這種隔絕的方式。在工作中為了防止信號線的磁場耦合對裝置帶來影響，主要的方式就是使用雙絞線來替代信號線，如果磁場干擾對雙絞線造成影響，雙絞線中含有的感生電流能夠抵抗干擾源，最終實現(xiàn)抗干擾效果。
2.3 電磁輻射類干擾控制措施
當交變電磁場的頻率低時，其產生的電磁輻射強度較弱，因此對裝置的干擾也較為有限，但是當交變電磁場的頻率越高時，產生的電磁輻射強度就越高，即高頻電磁場是電磁輻射干擾的主要因素，對此有效的措施就是選擇電阻低的金屬材料進行防屏蔽措施。當高頻電磁場與屏蔽層發(fā)生作用時，兩者會成發(fā)生渦流反應，在渦流磁場的影響下，高頻電磁場產生的電磁輻射會不斷的被消弱，最終完全消除實現(xiàn)干擾源的屏蔽。
2.4 共阻抗干擾控制措施
采取擴充電源功率容限的措施來降低電源的內阻，同時還應該分開設置模擬電路與數字電路，并將兩者連接到對應的電源輸出端口中，如此可以避免共阻抗干擾對裝置的影響。另外還應該盡可能的擴大地線同電源導線的橫截面，并縮短線路長度，如果裝置有眾多電源電力供應，并且還有公用地線時也應該保證較大的橫截面，最終提高共阻抗干擾的控制效果。
2.5 漏電耦合干擾控制措施
定期對裝置進行維護檢查，維護內容包括清理信號線路以及電路上的雜物，避免設備在較高濕度的環(huán)境中運行，改善其工作環(huán)境。另外在對裝置進行設計時應該考慮到這一點，信號線之間保持較大的間隔，尤其是當電流大、電壓高的信號線應該和較小的信號線應該保持較遠的距離，同時有必要采取屏蔽措施避免漏電耦合干擾對裝置的影響。
結束語
綜上所述，電子自動化控制裝置因為其內部元件數量較多、工作機制復雜，所以容易受到靜電干擾、磁場耦合干擾、電磁輻射干擾、共阻抗干擾以及電網干擾等，在實際工作中應該對干擾因素進行具體分析，并懂得抗干擾措施的組合使用。在對系統(tǒng)某一部件采取抗干擾措施時還應該綜合考慮對其他部件的連帶反應，并且對可能出現(xiàn)的干擾措施進行準確的預測，對于一些容易受到干擾的部件進行重點設置，最終讓整個系統(tǒng)保持高效、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。
參考文獻
[1]盧俊棋.論工業(yè)電子自動化控制裝置常見干擾及對策[J].廣東科技，2008（24）：58-59.
第6篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
論文關鍵詞:雷達探測 堤壩 災害治理 效果
論文摘要:詳細介紹了樂化水庫庫壩過水箱涵的雷達探測過程與成果，說明了雷達探測在堤壩災害防治系統(tǒng)工程中的可能性與有效性。
1 概況
樂化水庫位于南昌市新建縣內。庫區(qū)為低山丘陵環(huán)抱，控制流域面積8·4km2。該大壩壩體所處地基為前震旦系雙橋山群雜色條帶絹云千枚板巖與粉砂質板巖，間雜喜山期輝長輝綠巖;南段壩肩及庫區(qū)周圍分布有大量的輝長輝綠巖孤石。壩體為重力式土壩，由就地取土，人工填筑而成，主要填料為第四系粉砂質粘土與殘坡積物。由20世紀50年代修筑的壩基經多期次加高培寬而成現(xiàn)狀(圖1)。
50年代修造的泄水涵管因滲漏而廢棄， 70年代對泄水涵管進行改造，就在原涵管的南側以開挖方式重新建造了一個磚混結構的箱涵，箱涵截面為60×60cm2，頂板有鋼筋。現(xiàn)因水庫壩體嚴重滲漏，需進行注漿處理，如在注漿處理過程中不慎破壞箱涵，將會給庫壩帶來災難性后果。該箱涵在堤面水平投影位置，現(xiàn)已無可靠資料。因此必須查明該泄水箱涵深度及其在壩面的平面投影位置，為正在進行的該水庫壩體除險加固工程提供切實可靠的基礎資料。在綜合考慮壩體與地質環(huán)境、時間與效果等因素后，選用地質雷達對70年代末期經開挖壩體改建而成且目前正在使用的泄水涵管進行探測。
2 方法可行性分析
地質雷達是應用脈沖電磁波來探測隱蔽介質分布和目標物。當發(fā)射天線向被測物體發(fā)射高頻寬頻帶短脈沖電磁波時，遇到不同介電特性的介質就會有部分電磁波能量被返回，反射波的路徑-波形將隨所通過的介質的電性質及幾何形態(tài)而變化，根據反射波的旅行時間(亦即雙程走時)、幅度、頻率與波形變化資料，可以判讀目標物的深度和位置。
當堤壩為均質土時，其內部無明顯反射界面，雷達波向下輻射，就不再返回，記錄上只能看到直達波，其后就不會存在界面反射波。當其內部存在非勻質體，如需查明的涵管或其它地質體如不均勻土體、弧石等，只要其具一定的規(guī)模并可形成一定能量的反射波，都將在記錄上呈現(xiàn)異常。相對來說，箱涵對比一般不均勻地質體其外表面更加平整，且其頂板內有鋼筋，將會形成較強的雷達反射波，具備了區(qū)別其它地質體的前提條件。
3 方法技術與現(xiàn)場工作布置
3·1 方法技術
采用美國生產的SIR-2型地質雷達進行探測。
(1)天線頻率與移動方式:根據工作目標物的探測深度及有關地質情況，在蓋層較淺段選用100MHz加強型天線以連續(xù)掃描方式工作，在蓋層較深面則選用80MHz~20MHz低頻天線組工作。點距50cm;線距依據場地條件及實測工作情況而定。
(2)增益設置:增益設置的原則是非目標體有一定強度的信號，目標體有足夠強度信號。正式采集之前，先在測線上不同測幾個點，以對整條測線的增益水平有一個大致的了解，采用人工分時段設置增益來保證目標體具較強信號且不致溢出。
(3)記錄長度(時窗):一般根據目標體的大致深度與電磁波在土質介質中的經驗速度所計算反射波的雙程旅行時間的1·3~1·5倍來作為記錄時窗長度，以保證目標體異常完整。
(4)在已知廢棄老涵管的上方進行測量，根據老涵管的已知深度求出該壩體土質電磁波的平均速度為0·082m/ns，并以此速度作為該工區(qū)的電磁波在蓋層中的傳播速度來計算的目標體深度誤差較小。
3·2 工作布置
實測剖面測線8條，其中4、6線為重復測量剖面，探測剖面總長度545m。水壩迎水坡因有護坡塊石，造成天線發(fā)射阻抗不配匹，加之有棧橋干擾，因此只布置了一條測線，測線主要布置在背水坡與壩面，詳細情況參見圖1。
4 資料成果
圖2為2線100MHz加強型天線以連續(xù)掃描方式所測雷達圖像，人工分5時段設置增益，記錄長度280ns，該記錄清晰反映了箱涵的頂部位置。在“0”m標線上的第一組波為直達波; 2·5m左右有一組幅值相對較大的波組，推斷為不同填料界面反射波;在深度約4·8m附近，有一弧形異常波組存在，為涵管頂面反射波。另在1、3線均有相似異常出現(xiàn)。因此根據該目標弧形波組頂部在測線上出現(xiàn)的樁號位置可較準確地確定箱涵在地表的投影位置與埋藏深度，據此在實地采用木樁標志。
圖3為壩面采用40MHz非屏蔽低頻天線所測圖像。因箱涵較深，為保證電磁波反射信號強度，只能采用點測，點距50cm，測量所選參數:每測點垂向疊加256次以消除偶然干擾，時窗400ns，樣點數512個/sc， 7時段人工選擇增益。該記錄總體來說，波形平穩(wěn)，在圖像中部約有2~3m范圍波形異常區(qū)，推斷為后期改建新涵管開挖壩體所致，不同時期所填筑的材料不完全一樣，自然壓密的時間也不一樣，后期開挖的斷面填料相對原壩體填料較雜、均勻性稍差、密實度也稍低，會形成開挖斷面與兩側雷達波形異常。縱向來看，大約在11m，雷達波異常基本消失，認為涵管頂面深度在10·5~11m。據此，實地用木樁標志涵管在壩面的水平投影位置。
根據雷達測線測量資料，結合樂化水庫管理站提供的涵管施工記錄綜合分析，認為后期改建的泄水涵管布設如圖1所示，總長度為76m，在壩體背水坡一側。新涵管自閘門向南西方向布設，長約12m，而后轉為南西西方向，近似與老涵管平行布設，在戧道下方，距老涵管約10·5m，壩頂面距19號孔約11·9m，距11號孔約0·85m。迎水坡因塊石護坡，造成天線耦合效果較差，加之棧橋干擾，探測資料質量相對背水坡一側較差，根據當時施工記錄結合已測資料分析，庫區(qū)一側(迎水坡)新涵管轉折處距老涵管約14·5m。
5 結論
(1)查清了目前正在使用的泄水箱涵的空間位置，為該庫壩的除險加固工程提供了可靠的基礎資料，保障了工程的順利進行。
第7篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
一、數字電子計算機的分類
1、從數據表示來說，計算機可分為數字計算機、模擬計算機以及混合計算機三類；
2、數字計算機按構成的器件劃分，曾有機械計算機和機電計算機，現(xiàn)用的電子計算機，正在研究的光計算機、量子計算機、生物計算機、神經計算機等等；
3、電子計算機就其規(guī)模或系統(tǒng)功能而言，可分為巨型、大型、中型、小型、微型計算機和單片機。
二、計算機具有以下特點：
1、快速的運算能力
電子計算機的工作基于電子脈沖電路原理，由電子線路構成其各個功能部件，其中電場的傳播扮演主要角色。我們知道電磁場傳播的速度是很快的，現(xiàn)在高性能計算機每秒能進行幾百億次以上的加法運算。
2、計算機記憶能力
計算機中有許多存儲單元，用以記憶信息。內部記憶能力，是電子計算機和其他計算工具的一個重要區(qū)別。計算機存儲器的容量可以做得很大，而且它記憶力特別強。
3、復雜的邏輯判斷能力
人是有思維能力的。思維能力本質上是一種邏輯判斷能力，也可以說是因果關系分析能力。借助于邏輯運算，可以讓計算機做出邏輯判斷，分析命題是否成立，并可根據命題成立與否做出相應的對策。
4、按程序自動工作的能力
一般的機器是由人控制的，人給機器一個指令，機器就完個操作。計算機的操作也是受人控制的，但由于計算機具有內部存儲能力，可以將指令事先輸入到計算機存儲起來，在計算機開始工作以后，從存儲單元中依次去取指令，用來控制計算機的操作，從而使人們可以不必干預計算機的工作，實現(xiàn)操作的自動化。這種工作方式稱為程序控制方式。
三、數字電子計算機的應用
計算機的應用領域已滲透到社會的各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)的工作、學習和生活方式，推動著社會的發(fā)展。計算機的主要應用領域如下：
1、科學計算（或數值計算）
數據處理是指對各種數據進行收集、存儲、整理、分類、統(tǒng)計、加工、利用、傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。據統(tǒng)計，80%以上的計算機主要用于數據處理，這類工作量大面寬，決定了計算機應用的主導方向。
2、多媒體技術
目前，數據處理已廣泛地應用于辦公自動化、企事業(yè)計算機輔助管理與決策、情報檢索、圖書管理、電影電視動畫設計、會計電算化等等各行各業(yè)。
3、輔助技術（或計算機輔助設計與制造）
計算機輔助技術包括CAD、CAM和CAI等。
（1）計算機輔助設計（Computer Aided Design，簡稱CAD）
計算機輔助設計是利用計算機系統(tǒng)輔助設計人員進行工程或產品設計，以實現(xiàn)最佳設計效果的一種技術。它已廣泛地應用機、汽車、機械、電子、建筑和輕工等領域例如，在電子計算機的設計過程中，利用CAD技術進行體系結構模擬、邏輯模。擬、插件劃分、自動布線等，從而大大提高了設計工作的自動化程度。
（2）計算機輔助制造（Computer Aided Manufacturing，簡稱CAM）
計算機輔助制造是利用計算機系統(tǒng)進行生產設備的管理、控制和操作的過程。例如，在產品的制造過程的流動以及對產品進行檢測等。
（3）計算機輔助教學（Computer Aided Instruction，簡稱CAI）
用計算機控制機器的運行，處理生產過程中所需的數據，控制和處理材料，計算機輔助教學是利用計算機系統(tǒng)使用課件來進行教學。
（4）過程控制（或實時控制）
過程控制是利用計算機及時采集檢測數據，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調節(jié)或自動控制。
（5）人工智能（或智能模擬）
人工智能（Artificial Intelligence）是計算機模擬人類的智能活動，諸如感知、判斷、理解、學習、問題求解和圖像識別等。
（6）網絡應用
計算機技術與現(xiàn)代通信技術的結合構成了計算機網絡。計算機網絡的建立，不僅解決了一個單位、一個地區(qū)、一個國家中計算機與計算機之間的通訊，各種據的傳輸與處理。軟、硬件資源的共享，也大大促進了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各類數
四、數字電子計算機輻射的危害
數字電子計算機所散發(fā)出的輻射電波往往為人們所忽視。此外，輻射電磁波對人體有傷害：
1、細胞癌化促進作用
2、荷爾蒙不正常
3、鈣離子激烈流失
4、癡呆癥的引發(fā)
5、異常妊娠異常生產
6、高血壓心臟病
7、電磁波過敏癥
8、自殺者的增加
使用電腦的你要注意電腦輻射的四大危害如下：
1、電腦輻射污染會影響人體的循環(huán)系統(tǒng)、免疫、生殖和代謝功能，嚴重的還會誘發(fā)癌癥、并會加速人體的癌細胞增殖。
2、影響人們的生殖系統(tǒng)主要表現(xiàn)為男子質量降低，孕婦發(fā)生自然流產和胎兒畸形等。
3、影響人們的心血管系統(tǒng)表現(xiàn)為心悸、失眠，部分女性經期紊亂、心動過緩、心搏血量減少、竇性心率不齊、白細胞減少、免疫功能下降等。
4、對人們的視覺系統(tǒng)有不良影響由于眼睛屬于人體對電磁輻射的敏感器官，過高的電磁輻射污染還會對視覺系統(tǒng)造成影響。主要表現(xiàn)為視力下降，引起白內障等。
五、健康防護
第8篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
一個優(yōu)秀的多媒體課件，應該同時具備科學性、教育性、技術性和藝術性。怎樣在課件中體現(xiàn)這四性，我們作了以下的探討。
1.科學性
科學性是多媒體教學所考慮的首要因素。我們在多媒體課件的制作和教學中，遵從思想性原則、客觀性原則、整體性原則、發(fā)展性原則、最優(yōu)性原則。內容上，必須保證概念準確、推導嚴密、表述嚴謹、引用資料正確。表述上，符號表示和公式書寫，是最易出現(xiàn)錯誤的地方。我們通過討論，統(tǒng)一規(guī)定：使用公式編輯器；矢量用黑體帶箭頭表示；物理量用斜體表示；字體、字號根據大標題、二標題、正文及重要的文字分別統(tǒng)一一致。
2.教育性
教育性是多媒體教學最重要的因素。我們希望通過符合認知邏輯、符合教學規(guī)律的多媒體課件和多媒體教學，能夠攻克教學難點，提高教學效率，拓展教學時空，培養(yǎng)科學素質。
(1)攻克教學難點。攻克教學難點，就是要將傳統(tǒng)教學方法不易講清楚、不易講透徹的內容，通過多媒體手段，讓學員理解、掌握。例如，橢圓偏振光是一個教學難點，傳統(tǒng)教學手段不容易講清楚。通過動畫模擬出：兩列頻率相同、相位差恒定、振動方向垂直的偏振光，合成光矢量的端點描出軌跡投影為橢圓，學員也就很容易理解橢圓偏振光的概念了。又如：電磁振蕩、電磁波的概念很抽象，通過動畫，能形象顯示出：LC振蕩電路逐漸演變?yōu)殡娕紭O子；其振蕩頻率逐漸升高，輻射能力逐漸增強，產生電磁波；振蕩電偶極子輻射的電磁波在遠場區(qū)某點產生的電場和磁場同相變化，振動方向相互垂直，且均與電磁波的傳播方向垂直，所以電磁波是橫波。
(2)提高教學效率。提高教學效率是多媒體教學的顯著特點，主要體現(xiàn)在視聽結合、節(jié)省板書和作圖時間、增強圖形顯示效果這三個方面。
教學理論表明：信息傳播方式不同，學習效果也不同。人們從聽覺獲得的知識中能記憶的僅15%，從視覺中獲得的知識能記憶的是25%，而把視聽結合起來的知識能記憶的為65%。人們對語言描述的識別時間是2.8秒，而對色彩識別僅需要0.9秒。因而視聽結合，可以提高教學效率。例如，講到可見光是能引起人的視覺的那部分電磁波，相應的在真空中的波長在4000到�7600之間，波長由小到大對應從紫到紅等各種顏色。這時增加一條彩虹的圖形，對白光的波長范圍，記憶也就更加深刻，而且，紅外、紫外波長的慨念也有了。?
利用多媒體教學既能節(jié)省板書時間，又能增強圖形顯示效果。如講授邁克耳遜干涉儀，使用動畫效果可將光路圖中，兩條光線通過反射、折射一步一步進入目鏡的過程清楚地呈現(xiàn)在學員面前，這效果是傳統(tǒng)板書或者投影片所達不到的。
(3)拓展教學時空。多媒體教學的一個重要特點，就是可以超越課堂的時空界限。課堂上沒有條件做的、演示效果不好的、短時間做不出的實驗，可以通過多媒體課件展示出來。例如，感應加熱，是電磁感應應用的重要實例，課堂上是絕對不能做的。口頭講述肯定沒有一段僅30秒種的視頻效果好。偏振實驗在大班上課時課堂演示效果不好，而通過視頻可以清楚地顯示起偏、檢偏過程，證明光的偏振性。在傳統(tǒng)的教室里，我們還不能很容易地，既聽到"拍"、又通過示波器看到"拍"，多媒體教學就能方便地做到。
(4)加強素質教育。物理的特點在于培養(yǎng)一個人處理復雜事物和探索未知領域的能力。素質教育進課堂，大學物理大有用武之地，在培養(yǎng)學生的科學素質和創(chuàng)新精神方面起到特殊的作用。而多媒體教學為素質教育提供了一個有效的手段。例如，通過多媒體展示物理學知識系統(tǒng)的發(fā)展和演變過程，從而在關鍵的知識點，設置情景，模擬當年科學家所做的實驗，啟發(fā)學生的思維，去探索規(guī)律、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。再如，科學家的探索精神、獻身精神，是激勵學員學習、創(chuàng)造的強大動力，我們在每一章的適當地方，都加入了科學家的介紹。在相對論后，我們通過一組幻燈片介紹了著名的實驗物理學家、諾貝爾物理獎獲得者邁克爾孫。他多才多藝，熱愛科學，一生五十余年，艱苦探索，取得了很大的成績。教學實踐證明：通過多媒體手段進行素質教育，信息量大，效果更好。
3.技術性
技術性是進行多媒體教學的保障。我們盡量作到課件操作簡便，容錯性好，交互性強，擴展性強。課堂使用的教學軟件，操作簡便、容錯性強，對于教育性的發(fā)揮，起著相當重要的作用。課堂上，不能因為多按了一下鼠標，畫面就離開講述內容，進入了另外的主題。為此，我們在畫面切換上下工夫，防止誤操作，影響課程講授的流暢性。
為了充分發(fā)揮多媒體課件的教育性，媒體運用一定要充分、得當，根據教學的需要，全面使用了視頻、音頻、動畫、圖片和文本。為了在技術上實現(xiàn)多媒體的運用，我們選用了簡單、先進的軟件。使用的軟件平臺是PowerPoint2000，圖象處理是Photoshop5.5，三維動畫是3Dmax3.0，視頻、圖象的抓取SnagIt32、視頻采集是Avermedia、視頻編輯是Premire5.5。
為了遠程教育、繼續(xù)教育和學生課后復習的需要，課件還具有網絡功能。
4.藝術性
藝術性是提高教學效果的有效手段。賞心悅目的背景、形象生動的畫面、優(yōu)美動聽的音樂，都能調動學生，使其進入積極、愉快的學習狀態(tài)。因此，我們盡量注意色彩的搭配、背景的選取、畫面的設計。音樂主要在課間時間和課堂思考時使用，其中課堂思考時，音樂比較輕柔、舒緩。
在注意藝術性的同時，一定不能因為追求藝術的視聽效果，而分散了學生的注意力、沖淡了教學主題，影響了教學效果。藝術性要服從于教育性。
二、多媒體教學常見問題及對策
為了搞好多媒體全程教學，課前，我們盡量找出現(xiàn)在多媒體教學常見的問題，并提出解決的對策，在教學中加以克服。
1.黑板搬家
應用多媒體教學，遇到的第一個問題是黑板搬家，課件只是簡單的文字加圖形。而真正要達到攻克教學難點、提高教學效率、拓寬教學時空的目的，必須根據教學的需要，全面使用視頻、音頻、動畫、圖片和文本等多種媒體，杜絕簡單的黑板搬家。
2.主導地位
多媒體教學第二個問題是教師的主導地位問題。利用多媒體課件授課，學生的注意力多數時間集中于投影屏幕，這就容易改變傳統(tǒng)教學中，教員所占據的主導地位。而課堂教學區(qū)別于遠程教學的最大優(yōu)勢在于：即時的雙向交流！只有教員占據教室的主導地位，才有利于師生的雙向交流。因此，教員要牢牢掌握課堂的主導地位。教員主導地位的形成，主要通過加強講授交流，一定要站著講，切忌坐著講，決不能"只聞其聲，不見其人"。講授時，使用教鞭效果比使用激光筆好；使用遙控鼠標熟練時，講解如行云流水，效果很好。充分利用教員的形體動作，有利于教員主導地位的形成。
3.信息飛逝
多媒體教學出現(xiàn)的第三個問題是信息量過大、呈現(xiàn)速度過快，超過一般學生的信息接受能力，出現(xiàn)"信息飛逝"的現(xiàn)象。針對這一問題，強調教師認識到：課堂教學，不是講座或者學術報告，基本問題應當講深、講透。我們從三方面入手解決該問題：講解與課件緊密配合，課件利用動畫效果，順序出現(xiàn)，講解遵照認知規(guī)律，循序漸進；適時提問、插入思考題，加強雙向交流；增加二級標題和內容小結，使學生思路清晰，把握關鍵。
4.靈活不足
應用多媒體教學的第四個問題是靈活不足。由于課件在課前準備，教員無法根據課堂上學生的實際反應及氣氛，在課件中有針對性地組織或調整內容。這個問題我們是這樣解決的：由經驗豐富的教員，在重、難點處，設計幾套預案，以超級鏈接的形式出現(xiàn)在課件中，在課堂上根據不同的情況選用；同時，利用傳統(tǒng)電教手段，如投影儀或實物投影儀等，臨時加入部分內容，體現(xiàn)教員的個性化創(chuàng)造、師生間教學交流、最新信息的快速反映。
第9篇：電磁波和輻射的區(qū)別范文
遙感即為遙遠的感知。遙感技術是根據電磁輻射(發(fā)射、吸收、反射)理論，應用各種光學、電子學和電子光學探測儀器對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收記錄，再經過加工處理，并最終成像，從而對環(huán)境地物進行探測和識別的一種綜合技術。物質不同，其分子、原子數量及組合方式也不同，所特有的反射電磁波性質也不同，對外來電磁波反射性質也就不同。因此不同的物體發(fā)射不同波段的電磁波，不同的物體對太陽和人工輻射有不同的吸收、反射和透射能力，這些差別經過遙感形成了不同的成像，然后把這些不同的遙感成像解譯就可區(qū)分不同物體，從而收集目標物的各種信息數據，以掌握人們所需的各種信息資料。近年來我國地質災害研究在采用遙感技術后取得了重大進展，包括近年來開展的全國特大滑坡災害調查及危險性評價、典型地質災害監(jiān)測預警與示范治理、重點地區(qū)地裂縫與地面沉降調查、國家重大工程區(qū)域地殼穩(wěn)定性調查與評價等項目都是建立在遙感圖像的分析判斷基礎上的。由氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、陸地資源衛(wèi)星和環(huán)境與災害衛(wèi)星等組成的空間對地觀測體系，能夠覆蓋全國陸地、海域以及我國周邊國家和地區(qū)1500萬km2的地球表面。可見光、紅外到微波遙感器都實現(xiàn)了星載飛行，遙感器包括可見光相機(膠片式和傳輸式)、可見光紅外多光譜掃描儀、多種分辨率成像光譜儀、多波段微波輻射計、微波散射計、微波高度計、合成孔徑雷達等。具備了自行研制衛(wèi)星地面接收站及其相應數據處理系統(tǒng)的能力。研發(fā)了具有自主知識產權的遙感數據處理平臺，開發(fā)了多套通用遙感圖像處理系統(tǒng)和專題遙感信息提取系統(tǒng)。我國風云氣象衛(wèi)星系列不僅顯著提高了我國衛(wèi)星氣象監(jiān)測能力，還為國家應急管理、減災救災體系建設、應對氣候變化提供了有力的技術支撐，被世界氣象組織納入地球觀測業(yè)務衛(wèi)星序列，成為全球地球綜合觀測系統(tǒng)的重要組成部分。
2遙感技術在地質災害監(jiān)測中的作用
各種自然災害發(fā)生前一般都會出現(xiàn)各種先兆，而且很多災害的發(fā)生和發(fā)展都有一定的時空規(guī)律，彼此之間常有一定的關系，這就為自然災害的預報提供了可能。在自然災害的預報和研究中運用遙感技術可以發(fā)揮以下幾個方面的作用:
2.1推動國家自然災害數據庫建設
地質災害是一種常見的自然災害，發(fā)生地質災害后的地形地貌在遙感圖像中通常與周圍正常的情況有所區(qū)別，特別是在形態(tài)、色調和影紋結構等方面。為了在地質災害發(fā)生后快速及時地了解地質災害的規(guī)模和具體情況，可以通過我國的資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和其他專業(yè)衛(wèi)星等進行遙感信號的采集，然后運用地質災害遙感信息的合理解釋，對已經發(fā)生地質災害的地點或是隱患點進行詳細的調查分析，并對數據進行整理后得出災害規(guī)模、災害分布、形成因素、孕育過程、變化趨勢等。通過以上工作可以有效推動對災害數據的收集和整理工作，并且按照地質災害的類別，建立災害要素數據庫，構建災害預測評估和災后災害快速評估運行系統(tǒng)。
2.2為抗災救災應急決策提供快速信息支持
一些突發(fā)性自然災害，難以實現(xiàn)迅速、準確、動態(tài)的監(jiān)測與預報，但遙感技術可以不受地面條件限制，快速獲取災害發(fā)生后災區(qū)的全面景觀，根據災害分類分級及影像模型，判讀圖像，快速確定災情，為應急救援工作提供第一手資料，從而在最短的時間內實現(xiàn)對自然災害的應急響應。在2008年四川汶川大地震及2010年青海玉樹大地震中，有關部門使用多種航天、航空遙感技術為抗震救災指揮部及時提供了多種類型、不同分辨率的衛(wèi)星和航空遙感數據分析信息，為抗震救災指揮系統(tǒng)及時全面地了解災情、快速部署救援行動提供了可靠的信息支持。在澳大利亞維多利亞州發(fā)生特大火災時，我國立刻調整了環(huán)境減災衛(wèi)星A、B星拍攝角度和運行頻率，每天兩次飛過澳大利亞上空，迅速準確地拍攝了澳大利亞火場的光學、紅外和雷達圖像，為澳大利亞空間信息合作研究中心提供了大量的衛(wèi)星監(jiān)測圖像，極大地幫助了澳大利亞有關部門的滅火行動。
2.3提高次生災害的預測預報能力
做好次生災害的排查與監(jiān)測預警工作，是減少和降低災害損失的重要措施。利用衛(wèi)星遙感技術實時監(jiān)測地震次生災害，讓人們能夠有效規(guī)避災害或減小災害損失。在2008年汶川大地震中，中國國土資源航空物探遙感中心通過航空遙感應急調查，及時掌握了北川等14個重災縣市道路、房屋損壞等災情和崩塌、滑坡、泥石流及堰塞湖等次生災害情況，共解譯出地震引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流7226個，堰塞湖147個，災害毀路1423處;圈定有危險的村鎮(zhèn)264個，潛在危險道路1732處，從而為有效防范次生災害的發(fā)生、最大限度地降低災害損失提供了有力的信息支持。
2.4為災后重建規(guī)劃提供決策依據
地震等重大自然災害發(fā)生后，災區(qū)的重建規(guī)劃是抗災救災的一項重要工作。如地震災后恢復重建規(guī)劃應當根據地質條件和地震活動斷層分布以及資源環(huán)境承載能力，重點對城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的布局、基礎設施和公共服務設施的建設、防災減災和生態(tài)環(huán)境以及自然資源和歷史文化遺產保護等作出安排。城鎮(zhèn)和工程選址時要充分考慮災害綜合區(qū)劃，既防止類似的災害重復發(fā)生，也要防御其他自然災害的侵襲。在2008年四川汶川大地震發(fā)生后，我國利用航天和航空遙感，及時開展汶川地震災情評估工作，完成不同烈度人口影響評估，以及房屋倒損、道路損毀、人員傷亡等災情及次生災害評估、災情綜合評估、地震災害范圍評估、地震災害經濟損失評估等工作，為災區(qū)規(guī)劃重建提供了科學依據和決策咨詢。
2.5幫助提高地震預測預報水平
地震的預測預報是一個世界性難題。我國破壞性地震頻繁發(fā)生，損失極為慘重。為了有效地預測地震發(fā)生，必須對地震前的各種兆信信息進行收集和數據挖掘，找到地震演變規(guī)律，盡可能地有效預測預報地震。衛(wèi)星遙感技術通過多種手段觀測、廣闊的信息覆蓋、短周期的觀測手段等，為提高地震災害的預測預報水平提供了可能。遙感技術用于監(jiān)測和評估地震災害已成為研究的一大熱門。目前，遙感方法中合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)技術在監(jiān)測地震形變方面的潛力已得到廣泛認同。在地震研究方面，我國運用各種遙感圖像，進行斷層活動性、強震構造環(huán)境、地震地表破裂等方面的遙感地質解譯以及干涉形跡測量研究，取得了重要研究成果。同時還開展了遙感技術在地震監(jiān)測預報中的可應用性研究、紅外遙感地震前兆的異常特征、預報方法和機理研究以及地震前兆熱紅外異常衛(wèi)星遙感監(jiān)測與快速處理系統(tǒng)研究等，為衛(wèi)星遙感應用于地震監(jiān)測預報開辟了新的方向。我國地震局已將衛(wèi)星遙感的部分熱紅外實測數據，通過全國地震系統(tǒng)共享給所有地震研究工作者，為地震監(jiān)測和預報提供數據支持。
3遙感技術在地質災害監(jiān)測中的具體應用
我國的地質災害遙感調查技術為大型工程的可行性研究提供地質災害分布、潛在危害及環(huán)境基礎資料。實踐證明，遙感技術在識別滑坡、泥石流，制作區(qū)域滑坡、泥石流分布圖等方面體現(xiàn)出巨大的應用價值。
3.1孕災背景調查與研究從地質災害預測預報相關理論分析可知，災害孕育過程中要對一些因素進行長期觀測，發(fā)現(xiàn)其變化規(guī)律。這些因素包括時日降水量、地面坡度、多年平均降水量、植被發(fā)育狀況、構造發(fā)育程度等。這些因素的成功觀測是地震預測預報的重要保障。通過氣象衛(wèi)星可以實時檢測降雨情況，而資源衛(wèi)星可以對地表地物進行詳細的調查，通過紅外波段和微波波段分析地下物質的體貌體征等。結合氣象衛(wèi)星和資源衛(wèi)星強大的遙感技術，可以對以上孕災因素進行實時監(jiān)控和分析，因此利用遙感技術有效調查研究地質災害孕災背景是遙感技術的重要應用之一，也是地質災害最重要的基礎準備工作。
3.2地質災害現(xiàn)狀調查與區(qū)域劃分
在地質災害發(fā)生后，必須及時有效地對地質災害現(xiàn)狀進行總體分析，了解其發(fā)生規(guī)模和特征，才能制訂相應的救災和避災措施。地質災害過程中，不良地質所迸發(fā)出的滑坡、崩塌、泥石流等災害個體或災害群體，在遙感圖像中會呈現(xiàn)出與眾不同的地質特征。很多關于地質發(fā)生規(guī)模和形態(tài)特征等信息都可以通過遙感影像進行提取。這些信息提取后，就可以有效分析目標區(qū)域內地質災害發(fā)生點和隱患點的全面信息，找到災害發(fā)生的分布、規(guī)模、特點、趨勢等信息。另外，在上述工作基礎上還可以對地質災害發(fā)生地進行區(qū)域劃分，對地址災害進行分級管理，對隱患區(qū)進行嚴密監(jiān)控，為建立地質災害監(jiān)測網絡提供基礎資料。
3.3地質災害動態(tài)監(jiān)測與預警
當地質體從量變到質變后，地質災害很容易發(fā)生，但是這種從量變到質變的過程是很難被觀測察覺的，因為其蠕動速率非常小且比較穩(wěn)定，地質災害動態(tài)檢測就是期望實時得到發(fā)生突變的信息，來預測和預報災害發(fā)生。在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的精確定位下，這種緩慢的變動速率是可以被察覺并記錄的。利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行地質災害動態(tài)檢測，可以有效地對地質災害進行預測、預報和警報。
3.4災情實時調查與損失評估
當地質災害的發(fā)生不可避免時，就要盡可能地減小災害損失，這就要求在地質災害發(fā)生后對災情進行實時檢測和調查，并評估和區(qū)分災情較重和較輕的區(qū)域，進行有效的人員救援和物資運送。利用遙感技術可以對地質災害進行詳細的調查，除了可以對人員和牲畜傷亡進行統(tǒng)計外，還可以對地面建筑、水域資源、橋梁道路、自然資源等各項情況進行實時的調查和評估，為救災提供有效的信息支持。
4結語
