磁场在实际生活中的应用现状

曹育阁 向绍勇

摘要

磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，但却是客观存在的。磁场充斥在我们的生活中，电子设备周围存在磁场，医疗技术中也广泛应用了磁场，比如核磁共振。地磁变化帮助人们认识地球变化、勘探地质，磁化水可以防止结垢，磁化种子可以增产……这都是磁场在我们生活中的表现，但磁场对如今人们生活的影响也是具有双面性的，本文对人们在生活中对磁场的应用以举例说明的方式进行分析，讨论在现有的天然磁场应用和人造磁场应用方式上的优缺点，并根据分析结果提出参考性的建议。

【关键词】电磁 磁场应用 建议

1研究背景

电磁在现如今人们的生活中随处可见，人们用到的各种电子设备如手机、电脑、电磁炉、微波炉、等家用电器，公共设施中的磁悬浮列车、输变电设施等等，都是电磁学在实际生活中的应用，这些新技术在方便了人们生活的同时也增加了一些人为的磁场。这些磁场有些是无害的，不会对人的生命生活造成影响，但有些磁场尤其是人为磁场，会对人的生命、生活造成负面影响，无声无息中给人体带来巨大的损失和创伤。人们有意识的尝试着去检测和避免这种伤害，但目前还缺乏完备的行之有效的规避或控制方法，将磁场的危害控制在一个安全的区域内。

2研究目的及意义

目的：电与磁是现今社会中支撑社会发展的主要力量，但电磁的安全控制和有效利用仍存在着一定的问题，造成环境污染和人身或财产伤害等各类问题，此次研究即从实际生活中存在的电与磁的相关应用出发，了解其电和磁的安全控制和应用现状，对磁场的应用现状进行分析，并对存在危害或需加强的地方提出建设性的建议。

意义：对磁场在现今社会的各方面的应用现状进行分析，找到其中安全控制不足的地方，针对性的提出相应的优化建议和措施，有助于帮助电磁应用机构进行设施优化或加强，以确保在磁场的应用过程中不对环境以及人身或财产等造成污染或损害。也为天然磁场等的进一步合理运用提出建设性的意见。

3研究方法

采用文献研究法，在“中国知网”上以电磁、应用、天然磁场、人为磁场分别为关键词组合进行高级检索，共搜得论文163篇，经过分类、过滤，去掉与本课题关系不大的，还剩15篇，对所选文献进行阅读，整理分析磁场在生活中的应用现状，以及电磁在生活相关应用的优势和不足，对其汇总整理，并根据社会实际发展需要对磁场在生活中的应用提出改进、发展的建议（如图1）。

4研究过程

4.1认识各类磁场

结合老师讲解的书本知识与我从知网等数据库搜集的文献，我对磁场的概念进行了更加清晰的界定，它是一种存在于磁体周围的看不见摸不着的特殊物质，具有波粒的辐射特性，且可以概括来说电荷的移动就可以形成磁场，这也就是现代电磁场的由来。现在人们所熟知的磁场包括天然磁场和人为磁场两大类，天然磁场即自然形成的磁石等物体所形成的磁场，而认为磁场即现代社会总人们因各类需要所制造或附带产生的磁场，这类磁场有的是有益于人体健康如医疗用的磁场器械，而有的是因其他需要所不可比便的产生的对人体有害的磁场区域。同时我了解到磁场就是磁体之间相互作用的媒介，而人体存在生物电，电荷在人体的不断运动中也在不断的移动，所以人体也可看做一个磁体，周围存在着微型的磁场，会与周围的磁体之间通过磁场产生相互作用，从而对人体健康造成影响。

4.2磁场应用现状分析

在对现存各类磁场进行了清晰深入的了解后，我对这些磁场在生活中的存在状态和人们对其的应用或控制現状进行了了解和分析，根据通俗的磁场分类标准，天然磁场中对生物磁场和地磁场的存在状态和现有的应用手段进行收集整理分析，发现人们在地磁场的应用方面侧重于导向和定位等功能的不断研究上，有着较好的利用现状并将在日后的不断研究中开辟更多的方向和应用技术。生物磁场方向上的研究更多的是对于人体微观上生物磁场自身作用以及与外界磁场相互作用的研究。

随后在对人为磁场进行了初步的辨别分类之后我对人为磁场在各个领域的应用都做了一定的探究，人为磁场的产生和应用在现阶段也有着比较大的范围，磁场用作能源供给，主要是利用磁生电现象，在这一理论基础上进行不断地研究开发，有磁流体发电，热磁发电等。随后我接着对人为磁场在公共领域和医疗领域的应用做进一步探究，公共领域诸如最初的磁发电，后来的磁定位技术等，磁现象在生活中越来越多的领域内出现，在不同的研究方向上都有着一定的成果。医疗电磁器械的使用也为进行医疗行为的双方带来了更大的便利。

5研究结果分析

5.1天然磁场的应用现状

日常生活中我们无时无刻不再接触磁场，地球本身是一个天然的大磁场，空气产生电离生成的磁场，生物体内生物电也会产生磁场，也会听说地球上有一些奇怪的区域如百慕大三角等天然磁场区域给人们造成很多苦恼和安全隐患。随后人们逐渐掌握了磁场的相关知识并学会了利用这些磁场。

5.1.1地磁场应用现状

地球磁场即地球和周围空间之间存在的磁场，它由主磁场，异磁场和干扰场组成，朱磁场随着时间的流逝而不断变化.异磁场稳定性较强，干扰场经常会受到磁暴、太阳活动等多种因素的影响。古时人们学会了使用地磁指北的特性辨别方向，到现在在地磁的利用上开发出了越来越多的应用，地磁导航技术，利用地磁磁场强度差异的原理所开发的循迹技术，利用地磁场进行发电等技术都在人们对地磁场越来越清晰的认识的基础上开发了出来。

5.1.2生物磁场的应用现状

在人们认识到生物体周围存在着相应的生物磁场后，对于生物磁场的探索就从未停歇，生物体本身以及生物体的相应的活动都会产生磁场。现代人们对生物磁场做了更加具体的研究，测定生物磁场的强度范围，试验认为的进行对生物磁场的磁干预对生物体的生命活动产生的影响，在此基础上制造出了生物靶向磁暴机进行粮食害虫防治。同时，针对生物体的本身磁场与生命活动的磁效应，产生了以电磁感性效应而制作的搜救装置。这些根据生物体本身的磁场特性或者电磁间作用等开发的新应用，在一定程度上为人体认识自然，探索自身奥秘提供了实践的方向和尝试经验。

5.2人为磁场的应用现状

5.2.1人为磁场的能源输电应用

从对地磁场的发现与应用，人们在漫长的科学探索过程中认识到了磁场与电流的关系，继而发现了磁场可以产生电流的特性和磁场本身的一系列特性，自发电机发明以来，学者们在能源道路上的探索中漫漫求索，向着更加简洁高效的发电方式上探索，发电效率高、污染小、结构紧凑、启动快、容量大的磁流体发电技术就是一个开创新的磁发电技术。在磁发电的方向上，热磁发电的技术有着既能节省工业余热能源损失，应用范围广的特点，将热能简洁的转化为电能。

5.2.2人为磁场的公共设施应用

在探索磁场的历程中，科学家们逐渐发现了磁场的妙用，通过将导线在磁场中进行切割磁感线运动来产生电流是最初的发电机的应用，而现在磁动力发电逐渐被其他成熟的发电技术所替代，磁生电技术更多的被应用在学科知识讲解上。在电磁原理的进一步运用上，随着航天技术的快速发展，宇航电子产品上使用的电磁继电器种类和数量也越来越多。而磁定位方法也在一位位学者们的不断试验中逐渐完善，将电磁定位与追踪技术逐渐拓宽，推向成熟。在普通的生活领域，磁现象也出现的越来越多，利用磁场进行信号传输和能量传输的方式被运用在日常生活中的一些公共设施上，这些设施有很多在磁场范围和能量的约束上还存在着一定的问题会给人们身体健康等造成危害。

5.2.3人为磁场的医疗应用

电磁医疗设备在人们对电磁原理的深入探索中，开发进程逐渐的变得高效且快速，出现了磁共振成像、生物阻抗图、磁刺激脑起搏、体外碎石等大量临床设备。在医疗领域，电磁设备的应用以治疗设备居多，其电磁成像设备在医疗领域的普及给医疗事业的发展起到了巨大的作用，且电磁热疗的治疗技术也在不断的研究和完善的过程中，电磁效应在给药方式、肿瘤治疗上都有着它独特的效用。

6结论分析

6.1天然磁场应用分析

人类在天然磁场的应用上开发出了各种各样的新式应用方式，人体内存在的生物电，随着人体的运动产生的电荷流动产生生物电流，而电流的流动必然产生磁场，所以人体磁场在生活中必然受到各种生物磁场的影响作用。但地磁场，空气电离磁场等大型天然磁场对人体的影响微弱。而天然磁场还存在着很多如百慕大三角等，或者是因太阳运动等高能带电粒子的到来产生的磁场变化产生的环境事故灾害可能对人类产生一定的影响，如太阳风强大的磁力会导致大气层磁力活动加剧，而对地球上普通的电磁相关设施产生较大的灾害影响，如电力输送设施崩溃，地磁导向作用失常等。

而我们对天然磁场的开发已经处在一个较为完备的阶段，各类地磁定位、测距功能，在这基础上所开发的地磁导航功能越来越多的应用在新时代的各种事物上，从独有的角度对我们社会的进步有着十分重要的推动作用。

6.2人为磁场应用分析

人造磁场，在应用上我选取的三个领域的研究发现，在人为磁场的能源方向，磁场的应用在产生电能的时候已经有了多种多样的方法与形式，但磁动力发电机却存在着因磁场的分布变动或人为的短接使得出现短路现象的可能，这就存在着操作人员和发电设备的安全隐患，而且磁动力发电的设备在工作过程中磁场强度较大，所以在日常的运行和检修等工作环节，需避免直接暴露在强磁场范围内，在足够的磁场防护准备下进行工作。

在现代的電磁设备的开发上，人们已经将电磁信号的相互转化应用在各个领域，包括通信，供能，直接作用等各个方向，不可避免的存在着会与人体密切接触的磁电设备，如微波炉，电磁炉，音响等，它们之中有的存在着有方向性的大量磁场外放，而缺少相应的防护功能，而人体的极低频电磁场很容易受到这类外放强磁场的影响，对人体的脏腑等产生不好的影响。尤其以未成年人等在这类高磁区域所受到的危害将进一步扩大。

在利用电磁原理所制造的医疗设备中，主要的设备功用对象是利用电磁的生物效应所能产生的治疗作用和检查作用，在这两个方向上，人们所制造开发出的各类医疗器械在漫长的试验和临场使用过程中对非常多的患者送去了福音，高效便捷的治疗和检查效果将很多病症的治疗与控制变得简单。但电磁原理的医疗器械必然存在着很大的能量输出，这些庞大的能量的约束如果出现问题就将对病人的身体造成严重的损伤，在电磁器械的医疗过程中，病人的防护工作无时无刻不经受着电池医疗器械质量的考验。

7研究建议

7.1加强天然磁场的预测控制与转化利用

天然磁场即是我们生存所依赖的根本条件之一，也是我们能够有效的转化利用形成价值的财富，针对天然磁场因天体等因素产生的磁场变动引发的自然灾害等，我们需要在测控方式上进行改进，将这类事件所引发的损失进行有效的规避，将天然磁场的转化利用方式进行进一步优化，同时尽可能减少磁现象对我们造成的损失。

7.2公共设施中高电压强磁场区域的约束控制与改进

强磁场区域以及高压电力区域对人体安全的隐患是显而易见的，第四军医大学的张晓军教授等人研究发现生活中常见的一种脉冲磁场能够对骨细胞的增值速度产生影响。常识告诉我们，生活中常见的高压高磁的设施或者物品都存在着安全隐患，研究表明高压辐射的长期接触者易引起神经系统类疾病、皮肤或循环系统疾病。而高磁环境的长期接触会导致人体生物磁场的变化从而引起疾病。针对这一现象，高压区域应建设在原理人群聚集地的空旷地区，而且需建立防止闲杂人误触的防护措施，而携带足以影响人体健康的磁场的物品在生活中更是随处可见，应从产品质量的进一步提升和社会媒体宣传过程中避免人群暴露或接触有害磁场，如远离电视、电脑、微波炉等高磁物品。

7.3电磁医疗设备开发过程中的防护与能量控制工作

以电磁的生物效应为基础原理所开发的医疗设备在使用过程中通常伴随着大量的能量或磁场输出，这类输出过程在有效的控制和操作下能够对疾病的检测或治疗起到良好的作用，而失控的能量磁场输出对人体来说就是另一种伤害。电磁医疗设备的后续开发应建立在良好的能量和磁场控制技术的基础上，同时要避免电磁医疗设备的使用过程中受到其他电磁设备的影响。优秀的设备操作技术和必要的检修维护工作也是电磁医疗设备的使用过程中必备的工作。

8进一步研究计划

我的研究在现阶段局限于我的自然科学知识水平，不能从深层次的对电磁原理在生活中的具体应用上进行进一步的分析，我将在日后的学习过程中努力去补充自己，在后续的物理方向的学习过程和日常生活中的感受与见闻中夯实自己的学科基础知识，并坚持的吧所学的理论知识联系实际生活，在实际应用中把它们发挥出来，为电磁原理在生活中的进一步运用和电磁污染的有效防治等贡献自己的一份力量。

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