淺談電磁學在現代生活中的應用

一、家電和輸電線周圍的電場強度大,有害者卻有危險?磁體是一門古老的學科。長期以來，一些國家對磁體現象的研究和。中國古代四大發明之一的指南針就是對磁現象的一個很好的應用,古代對電磁的研究為近現代電磁學的飛速發展奠定了很好的基礎。也正是由于前人的努力才使得電磁學滲透到現代生活的方方面面,使人類的生活達到了空前的豐富多彩。現在人們越來越關注周圍的生活環境,所謂的污染已經不再是我們的眼睛所能看到的垃圾,耳朵聽到的噪聲,鼻子聞到的惡臭,還有我們看不見,摸不著的電磁輻射。隨著科學技術的發展和信息社會的到來,我們的居室內不僅有冰箱、彩色電視機、洗衣機、微波爐和空調機等家用電器,而且不少家庭中還有計算機、傳真機、手機等多種信息交流的工具,相應地,進入每個家庭的輸電線的負荷也增大,而家用電器和輸電線周圍的電磁場輻射已引起了人們的注意。在生活中,我們常常看見“請勿靠近,高壓危險!”的字樣,我們在初中學習過“安全用電”,知道了高壓線附近容易出現跨步觸電,有一個定性的認識,但是對于高壓線附近的電磁分布還缺少定量的認識。人們測定了115kV高壓輸電線周圍的電磁場,靠近輸電線處的電場強度E為1.0kV/m左右,磁感應強度B約為20mG;距離輸電線15m處的E接近0.5kV/m,B則接近5mG左右。貼緊電器物表面測量,結果測得微波爐正前方的電磁波為:384mG,桌上型計算機:4.2mG,液晶顯示器:23.3mG,29寸電視機屏幕正前方:開啟瞬間124.6mG,開啟五秒后26.3mG,NOKIA6020手機:待機3.4mG,通話4.1mG,捕蚊燈超過2000mG(奉勸各位,捕蚊燈千萬不要太靠近人體),即使距離一公尺還有2.3mG。由此可見家用電器和輸電線周圍的電磁場強度還是很大的。事實上,“高壓危險”不僅僅是指家用電器和輸電線周圍的電場強度,它的強磁場對人體也特別有害處。1979年,美國的流行病學專家曾發表報告認為:在高壓輸電線下生活的人群中,兒童白血病患者的增多是與輸電線產生的磁場有關的。但是,家用電器的電磁輻射也沒有那么聳人聽聞,我們只要離開它們一定的距離(家用電器大小的十倍)以上就可以了。所以,我們對電磁學應該有一個正確的態度。二、在生物生理和病理生理方面的應用及發展任何物質都有或強或弱的磁性,生物體也不例外,一般生物體都具有弱磁性,磁場對人類來說并不陌生,因為人類就生活在一個大磁場中,這個磁場就是地球磁場。人類的生存與發育與地球磁場關系非常密切,就像人的存在不能離開空氣與水一樣。另外,生物體的生理活動還產生磁場,這些生物磁場非常微弱,例如,正常人的心臟跳動產生心磁場約T;腦的神經活動產生腦磁場約T,它們遠比地面附近的地磁場(約0.03-0.06毫特斯拉)低得多。由于磁測量技術的發展,這些微弱的生物磁場能夠測量出來,對于研究生物的生命活動很有意義。生物體發生病變后,其磁性與正常生物體的磁性不一樣,產生的磁場也會有所變化,這些十分微小的變化可以用于病理研究和疾病診斷,例如,與醫學中常用的心電圖、腦電圖相似,人們正在用心磁圖、腦磁圖等人體磁圖技術進行相關部位的病情診斷。人體磁圖技術和人體電圖技術相比,具有不需要與人體接觸,測量信息量大,分辨率高等優點,目前,利用心磁圖診斷心臟疾病的確診率已經高于心電圖。長期的研究發現,許多生物在受外界磁場影響時會改變其生長情況、生命活動和行為習性等。例如,在古生物研究中,曾觀察到在地磁場減弱時,地球的一些生物大量減少,甚至滅絕。鴿子“認家”的本領與地磁場有關。把果蠅的卵或幼蟲放在不均勻強磁場中一段時間,實驗發現,磁場對果蠅的發育、形態和繁殖能力有影響。在農業、養殖業等方面,磁場也有重要應用,例如對農作物的種子用適當強度的磁場進行處理,可以促進種子萌發和幼苗生長,提高產量。正是由于磁與生物有著密切的聯系,因而興起了一門邊緣科學——生物磁學,它以生物磁性、生物磁場以及生物的生命活動與磁場的關系為研究對象。三、在環境保護中的應用磁化水是一種被磁場磁化了的水。讓普通水以一定流速,沿著與磁力線平行的方向,通過一定強度的磁場,普通水就會變成磁化水。磁化水有種種神奇的效能,在工業、農業和醫學等領域有廣泛的應用。在工業上,人們最初只是用磁場處理少量的鍋爐用水,以減少水垢。現在磁化水已被廣泛用于各種高溫爐的冷卻系統,對于提高冷卻效率、延長爐子壽命起了很重要的作用。許多化工廠用磁化水加快化學反應速度,提高產量。建筑行業用磁化水攪拌混凝土,大大提高了混凝土強度。紡織廠用磁化水褪漿,印染廠用磁化水調色,都取得了很好的經濟效益。在農業上,用磁化水浸種育秧,能使種子出芽快,發芽率高,幼苗具有株高、莖粗、根長等優點;用磁化水灌田,可使土質疏松,加快有機肥分解,刺激農作物生長。通過實踐人們發現,常澆磁化水的大豆、玉米等農作物和蘿卜、黃瓜等蔬菜,產量可提高10%到45%,水稻、小麥、油菜等作物可增產11%到18%。此外,用經過磁場處理的水飼養一些家畜和養殖魚類,可以增強家畜的抗病能力、魚類耐惡劣環境的能力、增重快。在醫學上,磁化水不僅可以殺死多種細菌和病毒,還能治療多種疾病。例如磁化水對治療各種結石病癥(膽結石、膀胱結石、腎結石等)、胃病、高血壓、糖尿病及感冒等均有療效。對于沒病的人來說,常飲磁化水還能起到防病健身的作用。在日常生活中,用經過磁化的洗衣粉溶液洗衣,可把衣服洗得更干凈。有趣的是,不用洗衣粉而單用磁化水洗衣,洗滌效果也很令人滿意。一些科學家認為,磁化水具有如此神奇特效是因為水分子本身就是一個小磁體,由于異性磁極相吸,因而普通水中許多水分子就會首尾相吸,連接成龐大的“分子團”。這種“分子團”會減弱水的多種物理化學性質。當普通水經過磁場作用后,沖破了原先連接的“分子團”,使它變成單個的有活力的水分子。四、在人體磁化中作用所謂磁療法就是應用磁場作用于人體穴位或病變部位,達到治療疾病的方法。遠在兩千多年前,我們的祖先就知道用磁治病,在春秋戰國時期,名醫扁鵲就開始用天然磁石治病了。利用磁石治病早在我國西漢時期的《史記》中就有記載,明代李時珍也把磁石列入《本草綱目》作為藥物,用磁石或以磁石為主的藥物治療的病名達十多種。以后又發展到利用天然磁石的微弱磁場作用于穴位或病變部位治療疾病。因此我國用磁治病有著悠久歷史。磁療為何能治病呢?根據安培的分子電流假說,我們不難發現人體是導體,人體內有各種途徑的微弱電流并分布著微弱的人體磁。人體某個部位發生病變的時候,體內的電流和磁就會發生變化。人體正常組織和病變組織的磁反應不同,正常的心磁圖、腦磁圖、肌磁圖等也跟患病時的磁圖不同。磁療就是運用外來磁改善不良的人體電流分布和磁分布,因為當磁場作用于人體后,可以在體內引起一系列生物學效應,就成為磁場治療某些疾病的基礎。磁場作用人體后引起的生物效應是較多的,如對神經系統、心血管系統、內分泌系統、免疫系統,以及對某些酶等都產生影響,還可以改善人體的微循環。實驗研究與臨床實踐說明,磁場有多種治療作用,通過調整神經功能,能降低神經的興奮性而產生鎮靜作用,可以改善睡眠狀態,延長睡眠時間。有緩解或消除疼痛的作用,對有的病癥,磁場產生的緩解疼痛發生時間較快。有消炎、消腫作用,對某些原因引起的軟組織腫脹,具有減輕或消除作用。對高血壓有降低作用。有觀察表明,磁場有一定的降血脂的作用。對消化不良或腸炎引起的腹瀉,也有較好的止瀉作用。一切生物和人,在進化過程中始終生活在地磁環境里,正常的地磁使人體內保持著良好的電磁平衡,長期生活在高電壓、強電流附近的居民,由于受到外界強磁影響,血液循環和神經系統容易發生病變。特別在磁暴發生的日子里,全球地磁一片混亂,人的發病率和死亡率都跟著增加。但是人體周圍的磁弱了也不行,在現代高樓里工作的人容易患病,原因之一就是缺乏地磁。因為高樓的墻壁里鋼筋林立,它們像屏障一樣使地磁不能進入大樓。這種現象叫磁屏蔽。磁屏蔽使大樓里的人失去了電磁平衡,所以老人們常說,要常下樓走走去“接地氣”,就是要改變這種機體失衡狀態。應用磁場治療疾病時,除了