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1、1对电磁波在空气中传播现象的研究云南 云维集团 大为制焦 电仪 黄兆荣 云南曲靖 黄兆荣 （） 摘要：本文作者对在生活和工作中观察到的电磁波现象进行分析研究，经过多次试验 得到一种新的认识，即电磁波在空气中传播并不是电场和磁场交替变化向四周传播的，而是 只有磁场组成的元素在空气中传播。而且磁场发出的磁波是横波。 关键词：电场 磁场 磁波 电磁传换 Research of Phenomenon of Electromagneti Transit in The Air YunNan YunWei co; ltd Huang Zhao Rong Abstract: This paper descri
2、lt the phenomenon of electromafneti in live and work . penpaper.do many testing olsearatin and analysis, then catch a new Rnowledge; The electromagneti propaga in the Air is not electric field instand of magnetic field; but only element of magnetic fitld propagain to the Air and the magnetic field s
3、end out shear wave transvtrst ware Key Words: electricl field; magnetic maynetie field magnetic wrrent 、在生活工作中观擦到下列现象：、在生活工作中观擦到下列现象：1、在高压输电线（6KV）旁用高压验电器验电时，还没有接触到裸线验电器就发出声光报警，而在同样电压级的高压输电缆的绝缘层上用同个验电器验电时则不会发出声光报警。用验电笔验低压电也会有同样的现象。2、高压电气设备做耐压试验时，电压超过定数值时，设备和线路就会发出“兹兹”的放电声，并产生臭氧。3、所有的电动机，通上电源（定子中的线圈）就
4、产生旋转磁场，转子中闭合回路就产生电流，电流在磁场中受到力，转子就会转动。4、电子产品开发过程中，为了减小高频、变频部分对外电路的干扰，用屏蔽罩对其屏蔽并接地，另外还会将线圈用金属罩以屏蔽并接地。5、电磁炉的工作原理和结构。6、永久磁铁的磁场是变化的。7、高压静电除尘的原理。8、赫兹实验二、对上述现象分析：二、对上述现象分析：大家知道，当电压值超过安全电压时，就会电击人或损坏设备，而磁场则不会击人。下 面对上述现象进行逐项分析。1、在高压输电线（、在高压输电线（6KV）旁用高压验电器验电时，还没有接触到裸线验电器就发出声）旁用高压验电器验电时，还没有接触到裸线验电器就发出声 光报警，而在同样电
5、压级的高压输电缆的绝缘层上用同光报警，而在同样电压级的高压输电缆的绝缘层上用同个验电器验电时则不会发出声光个验电器验电时则不会发出声光 报警。用验电笔验低压电也会有同样的现象：报警。用验电笔验低压电也会有同样的现象：电力线路的交变电流在周围空间产生交变磁 场，在邻近的通信线路上感生沿导线长度方向的电动势，在导线上产生横向电压。验电器 和验电笔都是用验证被验对象是否带电。验电器有 6KV、35KV 110KV 220KV 等。验电器 发出声光报警表示被验对带电，反之成立。同样的电压等级电能用电缆来输送，用验电器 在绝缘层周围验电就不会发出声光报警。表明绝缘层周围沒电。如果屏蔽层不接地，便可 以测
6、到屏蔽层对地电压。这是交变磁场在金属屏蔽感应出电压。这说明电场可以被绝缘层 隔离悼，而磁场则不能被绝缘层隔离。电场离带电体一定距离后电场就自然被衰减了。电 场影响 输电线下或附近的架空通信电缆承载钢绞线、电缆铜芯线等金属构件，因电容耦合 产生感应电压，当线路维护人员接触它时会有电击的感觉。架空通信电缆金属构件上的静 电感应具有很高的电位，在人体接触瞬间会通过电火花对人放电，使接触点处的电流密度2很大，对人体产生刺痛感，同时输电线通过对架空电缆的电容耦合，会有持续电流流过人 体。当电流超过一定值时，会刺激心脏肌肉，使人产生痉挛颤动，破坏心脏的正常活动规 律。架空高压输出线路上面的避雷线上如不接地
7、，其感应电压是很高的，它是带电裸线产 生交变磁场感应所致。如果是电场感应到接地线上保护电路则会跳闸。 2、高压电气设备做耐压试验时，电压超过、高压电气设备做耐压试验时，电压超过定数值时，设备和线路就会发出定数值时，设备和线路就会发出“兹兹兹兹” 的放电声，并产生臭氧：的放电声，并产生臭氧：这是说电场作用空间时发出声音和一定产物，低压电的电场跟本 不可能对外作用高压电场产生臭氧与紫外线的效致。 输电线路电晕放电产生的电磁噪 声与有同一声压级的一般环境噪声相比，更令人厌烦。 3、所有的电动机，通上电源（定子中的线圈）定子就产生旋转磁场，转子中的闭合回、所有的电动机，通上电源（定子中的线圈）定子就产
8、生旋转磁场，转子中的闭合回 路就会产生电流，电流在磁场中受到力，转子就转动路就会产生电流，电流在磁场中受到力，转子就转动：异步电动机是如何转动起来的异步 电动机定子上有三相对称的交流绕组；模型图 三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时， 将在电机气隙空间产生旋转磁场；转子绕组的导体处于旋转磁场中；示意图 转子导体切割磁力线，并产生感应电势，判断感应电势方向。 转子导体通过端环自成 闭路，并通过感应电流。感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，判断电磁力的方向。 电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转。 3三相异步电动机的旋转原理： 三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，
9、 三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，但相电源相与相之间的 电压在相位上是相差 120 度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差 120 度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，其产 生的过程如图 1 所示。图中分四个时刻来描述旋转磁场的产生过程。电流每变化一个周期， 旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。旋转磁场的转 速为：n=60f/P 式中 f 为电源频率、P 是磁场的磁极对数、n 的单位是：每分钟转数。根据 此式我们知道，电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关，为此，控制交流电动机的 转速有
10、两种方法：1、改变磁极法；2、变频法。以往多用第一种方法，现在则利用变频技 术实现对交流电动机的无级变速控制。观察图 1 还可发现，旋转磁场的旋转方向与绕组中电流的相序有关。相序 A、B、C 顺 时针排列，磁场顺时针方向旋转，若把三根电源线中的任意两根对调，例如将 B 相电流通 入 C 相绕组中，C 相电流通入 B 相绕组中，则相序变为：C、B、A，则磁场必然逆时针方 向旋转。利用这一特性我们可很方便地改变三相电动机的旋转方向。 定子绕组产生旋 转磁场后，转子导条（鼠笼条）将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的 电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转
11、磁场方向 以 n1 的转速旋转起来。一般情况下，电动机的实际转速 n1 低于旋转磁场的转速 n。因为 假设 n=n1，则转子导条与旋转磁场就没有相对运动，就不会切割磁力线，也就不会产生电 磁转矩，所以转子的转速 n1 必然小于 n。为此我们称三相电动机为异步电动机。单相交流电动机的旋转原理4单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时， 电动机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间 方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以 相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子
12、中产生 两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电动机无法旋转。当我们用外 力使电动机向某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转 磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变 大。这样平衡就打破了，转子所产生的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋 转起来。要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主 绕组在空间上相差 90 度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上 近似相差 90 度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差 90 度的电流通入两个在空间 上相差 90
13、 度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，如图 2 所示。在这个旋转磁场 作用下，转子就能自动起动，起动后，待转速升到一定时，借助于一个安装在转子上的离 心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开，正常工作时只有主绕组工作。因此，起动绕 组可以做成短时工作方式。但有很多时候，起动绕组并不断开，我们称这种电动机为电容 式单相电动机，要改变这种电动机的转向，可由改变电容器串接的位置来实现。在单相电动机中，产生旋转磁场的另一种方法称为罩极法，又称单相罩极式电动机。 此种电动机定子做成凸极式的，有两极和四极两种。每个磁极在 1/3-1/4 全极面处开有小 槽，如图 3 所示，把磁极分成两个部分，在小的
14、部分上套装上一个短路铜环，好象把这部 分磁极罩起来一样，所以叫罩极式电动机。单相绕组套装在整个磁极上，每个极的线圈是 串联的，连接时必须使其产生的极性依次按 N、S、N、S 排列。当定子绕组通电后，在磁极 中产生主磁通，根据楞次定律，其中穿过短路铜环的主磁通在铜环内产生一个在相位上滞 后 90 度的感应电流，此电流产生的磁通在相位上也滞后于主磁通，它的作用与电容式电动 机的起动绕组相当，从而产生旋转磁场使电动机转动起来。 同步电动机的原理 同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋 转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于这样， 同步电动机
15、的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。为此，在很 多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因素的。 同步电动机在结构上大致有两种：转子用直流电进行励磁。这种电动机的转子如图 1 所示，从图中可看出来，它的转子 做成显极式的，安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的，接成具有交替相反的极性， 并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电 池来激励，在大多数同步电动机中，直流发电机是装在电动机轴上的，用以供应转子磁极 线圈的励磁电流。 由于这种同步电动机不能自动启动，所以在转子上还装有鼠笼式绕组而 作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围，
16、结构与异步电动机相似。当在定子绕组通上三相交流电源时，电动机内就产生了一个旋转磁场，鼠笼绕组切割 磁力线而产生感应电流，从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后，其速度慢慢增高到稍 低于旋转磁场的转速，此时转子磁场线圈经由直流电来激励，使转子上面形成一定的磁极， 这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同 步旋转为止。这些都磁场作用，电场被绝缘层隔离了。电场与磁场转换还是磁场与电场的 转换都是借助金属物体来转换的，沒有金属体就不能转换。4 4、电子产品开发过程中，为了减小高频、变频部分对外电路的干扰，用屏蔽罩对其屏电子产品开发过程中，为了减小高频、变频部分对外电路的干扰，用屏蔽罩对其屏 蔽并接地，另外还会将线圈用金属罩以屏蔽并接地。蔽并接地，另外还会将线圈用金属罩以屏蔽并接地。屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个 区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、 电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽
