不同品牌智能手机磁场分布的对比研究

李晨浩 张雪丽 王珊 陈余行 尚荣

摘  要：随着人民生活水平的不断提高，人们对于科技产品的追求也在不断增加，于是市面上出现了各种各样的智能手机。各种品牌的手机鱼龙混杂，有好的也有比较差的，由此我们决定对不同品牌的手机磁场分布进行一番探究。将针对不同品牌的手机，相同位置不同状态下的磁场进行对比，以此寻找出不同品牌手机之间磁场分布的差异性与共同性。

关键词：磁场分布差异性;不同品牌手机;磁场强度

中图分类号：TN929.53      文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）27-0038-02

Abstract： With the continuous improvement of people's living standards， people's pursuit of scientific and technological products is also increasing， so there are a variety of smart phones on the market. Thus， we decided to explore the distribution of magnetic fields in smartphones of different brands. The magnetic fields in smartphones of different brands in the same location but different states will be compared， so as to find out the differences and similarities of magnetic field distribution among smartphones of different brands.

Keywords： difference of magnetic field distribution; smartphones of different brands; magnetic field intensity

1 概述

科技的進步带动智能手机的快速发展，科技日新月异，智能手机功能日趋强大，逐渐成为人们生活中必不可少的一部分，其不仅仅从简单的交流工具（电话、短信等基本功能），而是变成了功能繁多的生活必需品，拍照，摄像，记事提醒，尤其是手机的上网功能，简直就像开通了一个移动图书馆，各种信息资讯都能实时查询;还有功能繁多各种手机App，也丰富和影响着人们的衣、食、住、行、育、娱等各个方面：如网上购物，地图导航，线上网课，视频游戏等等。手机上网主要有两种方式：一种是通过 WiFi 连接，这是通过路由器来联网，由于离得距离近，电磁波影响很小。另一种是通过移动连接后，手机发射出的电磁波和打电话时差不多。

磁场一直隐身于人们的生活之中，时刻影响着我们的生活与身体健康。手机对不同品牌的电子产品的磁场分布与强度研究，可以有助于更好的去选择有利于我们自身的电子产品，给人们带更优质的生活[1-4]。于是选取了目前市面上比较典型的两款智能手机：华为P20和三星S9。针对于这两款手机的各种状态下的磁场分布进行进一步的研究与比较。

2 实验内容与过程

2.1 设备的搭建与调试

利用磁场传感器，转动传感器及齿条附件等设备搭建测量平台[5]，并对所搭建的平台进行稳定性检验。调试操作流程如下：

（1）搭建好操作平台，将磁场传感器与转动传感器相连;将磁场传感器硬件调制到适合放大的倍率。

（2）打开电脑和传感器的输入端。

（3）打开电脑上的PASCO软件，设置观测位置与磁场的图表，并修改软件上的坐标图的横坐标为位置（单位毫米），纵坐标为磁场强度（单位高斯）。

（4）在操作平台的测量区域内放置被测物体。

（5）每次实验前对磁场传感器的感应探头进行清零。

（6）移动被测物体与感应探头的相对位置进行测量，在PASCO软件中记录实验数据并对数据进行收集和整理。

（7）被测物体可选用固定磁场大小的条形磁铁，多次测量比较数据曲线，以确定所搭建的平台稳定性。

2.2 手机磁场分布的测量

选取三星S9和华为P20手机，并对手机的各个方向进行定位（如图1），分别测量两款手机在无网络、飞行模式和WIFI模式三种状态下的手机四周的磁场分布情况。

平台满足稳定要求后，先用零高斯筒对磁场传感器的探头进行清零，然后移动磁场传感器使其探头沿着手机的各个面的边缘进行扫描，观察图像上磁场分布情况，可以确定曲线峰值处为磁场最大值。将两款手机分别固定在操作台（见图2）上，并保证两款手机所处状态一致，分别对两款手机四周的磁场情况进行多次测量，选取多次测量的磁场最大值取平均作为对比数据。

3 实验分析与数据分析

通过PASCO仪器测量出了两款典型智能手机的四周磁场分布情况，实验数据（如图3），可以发现两款手机存在较大的差异性：对于三星S9在WIFI模式下，手机四周的磁场大小的绝对值为：顶部>右侧>左侧>底部，而其在没有网络和飞行模式下则为：右侧>顶部>左侧>底部;对于磁场的方向在三种模式下，规律都相同，手机右侧为负向磁场，其余三个方向均为正向磁场。对于华为P20在三种模式下， 手机四周的磁场大小的绝对值均为：右侧>顶部>左侧>底部， 对于磁场的方向在飞行模式下为手机左侧为正向磁场，其余三个方向均为负向磁场，而在没有网络和WIFI模式下规律都相同：手机右侧为负向磁场，其余三个方向均为正向磁场。

通过比较发现，三星S9手机四周磁场分布，四个侧面上的磁场强度区别明显，磁场强度大的位置集中在手机顶部与右侧，其大小约为手机底部与左侧的3-4倍，而手机的底部与左侧的磁场大小约为1-2高斯。华为P20手机四周磁场分布，四个侧面上的磁场分布相对比较均匀，虽然规律也是磁场强度较大的位置集中在手机顶部与右侧，但其大小约为手机底部与左侧的1-2倍，手机的底部与左侧的磁场大小约为1高斯。

总之，三星S9在WIFI状态下平均磁场强度最大，而华为P20在飞行模式下平均磁场最大;两款手机的磁场三种状态下平均最小值均出现在手机的底部;三星S9在各个状态下磁场大小均比华为P20大。

4 实验结论

利用PASCO平台测量市面上两种典型手机的磁场分布，通过实验数据分析，三星S9在不同状态相同位置下，磁场强度整体高于华为P20。不同品牌手机的最大磁场数值大小不同，手机四周的磁场分布有较大的差异，但是曲线的趋势大致一样。磁场分布曲线峰值较大的手机，整体的磁场强度也会相对较大，由此可见不同品牌手机对于自身的磁场整体的强度控制技术是不一样的。

参考文献：

[1]梁俊卿，王珊.磁场的生物体效应在白鼠生长实验中的影响研究[J].科技资讯，2015（13）：222.

[2]吴建琴，劳娜，潘永红.基于PASCO平台的中学物理磁学实验研究[J].物理教学，2015，37（6）：32-34

[3]李爽，刘立英，张砚霖，等.基于PASCO实验平台的地球磁场测量[J].大学物理实验，2012（2）：66-68.

[4]李爽，刘立英，张砚霖，等.手机周围磁场的测量及研究[J].物理与工程，2012（6）：44-48.

[5]徐贝灵，刘毅，王珊，等.实验室磁场传感器感应方向的标定[J].科技资讯，2019（28）：11+13.