物理电磁学范文第1篇
物理电磁学范文第2篇
一、电磁场与电磁波课程特点和学习、教学困难
首先, 本门课程的一个显著特点是对数学要求比较高, 涉及到很多矢量运算和公式推导。笔者所用教材是高等教育出版社出版的《电磁场与电磁波》第四版。该书第一章介绍了课程的数学基础—矢量分析, 涉及到标量场的梯度方向、方向导数等知识点, 也涉及了矢量场的环流、旋度以及斯托克斯定理等。这些知识虽然学生在高数中学过, 但许多同学基础并不扎实, 掌握的不牢固。另一方面, 书中也大量涉及到了偏微分方程的求解, 比如求解电磁场的边值问题时, 涉及到拉普拉斯方程的求解, 需要用到数理方程中的分离变量法。但是数理方程这门课在很多高校中已经不开了, 因此, 学生学习该部分内容也存在着困难。
其次, 该门课程主要讲解电磁场与电磁波的知识, 但是这些事物看不见也摸不着, 理论联系实际比较困难。书中给出了很多物理结论, 均以数学公式的形式表示, 学生在学习中普遍会出现这种情况:记住了数学公式, 会用来计算习题, 但是不知道公式想表达什么, 即对于公式的物理意义不太明晰。实际上, 电磁场与电磁波这门课程最终是归结成为麦克斯韦方程组, 全书也是围绕该方程组来讲述。但是, 该方程组本身比较复杂和抽象, 很多同学在课程学习结束以后也难以准确的表述其物理含义。
最后, 该门课程知识点较多, 包括静电场和静磁场的基本原理、电磁感应定律、电磁场边值问题的求解、时变场的达朗贝尔方程等诸多内容。学生学完之后难以形成知识体系, 对于教师来说, 也不可能面面俱到, 讲所有知识点一并讲述。笔者面对的教学对象均是工科学生, 学时安排并不充裕, 因此只能退而求其次, 挑一些重点但又能成知识体系的知识讲授。
二、电磁场与电磁波课程的教学方法
考虑到电磁场与电磁波这门课程的特点以及教学存在的困难, 笔者尝试了很多种教学方法, 对传统的讲授法进行了改革, 以激发学生的兴趣, 帮助他们更好地掌握本门课程知识。
(一) PPT与板书相结合
PPT演示是一种借助多媒体的教学方法, 该方法可以使抽象的教学变得生动和具体, 特别是可以进行图片展示和动画演示, 使得课堂教学不至于太枯燥。但是这种方式也存在着缺点, 考虑到本门课程数学推导比较多, 理论性比较强, 若过多使用多媒体教学, 教学速度较快, 学生学习思路难以跟上, 不易留下深刻印象。因此, 笔者采用PPT与板书相结合的教学方法。在一些较为关键的知识点采用板书逐步推导的方式。例如, 对于梯度运算、高斯定理以及亥姆霍兹定理, 采用板书的形式把公式推导过程逐步展开, 争取每一步骤都让学生能够理解和明白, 这样的教学效果会比较好。在一些次要知识或者背景介绍等方面可以采用PPT演示的方式。
下面, 我们以选用的教材—谢处方等编写的《电磁场与电磁波》为例, 介绍这两种方法的综合运用。
首先, 介绍电磁场与电磁波的背景知识, 我们以PPT图像的方式展示了各种应用场景, 包括大型的移动通信系统、卫星通信网络、现代雷达监控和日常生活中接触的微波炉等。通过对电磁场学科背景知识的了解, 可以提高学生对课程的学习兴趣。
教材第一章讲述了矢量分析, 包括矢量代数、正交坐标系、梯度和旋度等。矢量代数主要讲述矢量的加法、点乘、叉乘, 其中加法和点乘运算比较简单, 采用PPT的方式讲述。在讲述矢量的叉乘运算时, 考虑到学生可能对线性代数的行列式运算有所遗忘, 举了一个例子:A= (1, 2, 3) , B= (2, 3, 5) , 计算A×B的值。先让学生进行初步运算, 然后板书列出:
在运算的过程, 我们特别强调j分量的运算, 因为涉及到一个容出错的正负号问题。这些过程以板书的形式列出来, 让学生参与计算过程, 学生的记忆较为深刻。
正交坐标系的讲解也是以PPT为主, 因为三种坐标系用图形的方式展示比较形象, 学生容易理解。但是在三种坐标系中, 有个变矢量与常矢量的判断问题, 学生较难理解。我们指出, 圆柱坐标系的单位矢量eρ和eφ都不是常矢量, 因为其方向随空间坐标点的变化而变化, 与直角坐标系完全不同。特别举了一个例子, 在A (1, 0, 0) 和B (0, 1, 0) 处, 对比eρ和矢量X= (1, 1, 0) 的变化。很明显, 在A、B两点的eρ分别是 (1, 0, 0) 和 (0, 1, 0) ;但是矢量X没有变化。
在讲述标量场的等值面时, 用PPT给出了山脉等高线以及温度场的等温面, 这些均以图像的形式给出, 学生直观上容易理解。在讲述标量场的梯度运算的时候, 首先让学生回忆什么是梯度, 再给出三种坐标系梯度运算表达式。举例如下:r=i (x-x0) +j (yy0) +k (z-z0) , r=|r|, 求出▽r和▽ (1/r) 。我们特别强调 (x, y, z) 和 (x0, y0, z0) 的区别, 哈密顿运算符是针对 (x, y, z) , 而不是后者。具体的运算过程以板书的形式列出, 代入公式:逐步展开。另外, 我们还强调了哈密顿运算符的“输入输出”特性, 即把比作一个函数, 函数有输入参数和输出结果。很明显, 的输入是个标量, 输出是矢量。以这样的方式讲述, 在原有知识的基础上建立新的知识点, 学生较容易接受。
(二) 探究式教学法的应用
探究式教学法是近年来高校中新兴的一种教学方法, 是对传统教学法的改革。它强调发挥学生的主观能动性, 教师给出若干例子和问题, 让学生自己去探究找出问题的答案, 该方法是美国著名教育家杜威提出, 是一种教与学互动的模式。在该课程的教学中, 我们在某些章节设置问题, 采用了探究式教学法。例如, 在讲述平面电磁波的传输特性时, 设计了三组问题, 让学生们自行组成若干小组, 选择其中一组问题进行探索研究。
第一组问题:电磁波的极化特性与应用研究, 包括: (1) 极化的概念是什么?说明极化与偏振的关系。 (2) 找出极化的几种方式和这些方式的区别, 试图用图形的方式展示出来。 (3) 极化波如果用数学公式该如何描述?从数学公式来看, 这种方式有什么区别?找出振幅、相位变化特征、它们与传播方向的关系。 (4) 电视塔发射的信号一般采用什么极化方式?卫星通信的信号采用什么极化方式?进一步找出极化波在工程的其他应用场景。
第二组问题:电磁平面波的基本传播特性研究, 包括 (1) 什么是均匀平面波?如何体现出均匀以及平面两个关键词的特点? (2) 均匀平面波是电磁波的理想形式, 实际中存在吗?如果不存在, 为什么要研究它? (3) 从麦克斯韦方程组出发, 推导平面波满足的方程。 (4) 进一步求出电磁波电场和磁场的表达式, 研究平面波电场和磁场的振幅、波阻抗、相速度以及能量密度等方面的特征。
第三组问题:平面波在导电媒质传播的定性研究, 包括: (1) 导体、绝缘体和半导体分别指什么?举出日常生活中的常见例子。 (2) 物质一般具备三种电磁属性, 包括介电常数、磁导率和电导率。试找出若干常见物质, 给出相应的电磁属性数据, 并且思考一种物质同时可以具备几种属性。 (3) 相对于无损煤质, 指出平面波在导电媒质中传播受到的影响, 研究电场与磁场的各自表现并且用图形的方式展示。 (4) 工程趋肤深度的概念以及应用场景。
探究式教学法是一种基于问题的学习方法, 教师在选题的时候应特别注意选题的难度。题目不能太难, 否则学生容易产生畏惧心理, 放弃探究活动;也不能太容易, 否则达不到思维训练的目的。其次, 考虑到教学面向的学生均来自工科专业, 选题应该体现出工程应用。最后, 选题给出了一组问题, 问题应具备内在逻辑, 有一定的层次和递进关系, 应符合简单到复杂的规律:从初步的了解层次过渡到理解的层次, 最后理论应用实际。
以第一个选题为例, 该选题让学生研究电磁波极化方式的特征和应用。选题难度适中, 在学生已经具备前几章电磁场知识的背景下, 进行探究解决问题不是特别困难;当然该问题也不简单, 学生在较短时间内是无法完全解决的, 需要一定的探究工作量。笔者的教学对象是电子信息工程和通信工程专业的学生, 该选题也体现了工程应用背景, 选题的第四个问题给出了电磁波极化方式的两个应用场景, 使学生明白, 电磁波的极化已经应用到了工业生产、信息通讯工程等方面, 无疑将引起学生的探究兴趣。另外, 选题也具备一定的内在逻辑和层次性, 选题首先从极化的基本概念入手, 让学生查找资料了解什么是电磁波的极化。考虑到还有一种“偏振”的说法, 对人们的熟悉程度远高于“极化”, 因此让学生查找对比这两个名词的异同点。实际上, “偏振”是光学的一个术语, 是针对于光波的, 该术语在中学物理中就有提及;但是“极化”较为学术性, 是针对电磁波的, 光波也是电磁波的一种, 因此极化的概念是更加广义的。选题的第二个问题是找出极化波的种类, 即线极化、圆极化和椭圆极化。目前网络应用比较发达, 几乎每个学生一部智能手机, 上网很容易找到形象的图片, 很好反映这三种方式的区别。但是探究问题不能只停留在这个层次, 因此第三个问题进一步研究极化波的数学描述, 从公式中找出几种极化波的区别和各自特征。最后一个问题是关于极化波的实际工程应用。可见, 该组问题内在逻辑严谨, 呈现知识的递进关系, 符合人们认知由简单到复杂的客观规律。
该组问题由小组成员共同完成, 成员之间自行分解、协调和分配子任务。完成之后, 我们要求每个小组做一次简短的PPT报告。作报告的时候, 其他组的学生可以提问, 老师也可以提问或者点评。
我们发现, 探究式教学法的尝试使学生的分析和处理问题的能力得到了提高, 学生热情较高, 师生之间、学生之间的互动比较多, 课堂教学效果较好。
(三) 项目教学法的应用
项目教学法源于欧洲的工读教育, 与传统的讲授教学模式不同, 它是以项目为主体, 教师只是引导学生如何去完成它, 该教学法将增强学生探索与创新的意识。为了增强学生的实践能力, 我们在本课程中采用了项目教学法, 为学生安排了一个项目。考虑到该课程理论性较强, 不容易安排硬件实验类的项目, 我们选择了仿真实验的方式。该项目选用了书中的一道例题, 针对电磁场边值问题的求解。如图1, 一无限长横截面为正方形的金属槽, 两侧面于地板接触, 其电位为0, 上盖板于侧面绝缘, 电位是100V, 试用有限差分法求解槽内各点的电位。
我们要求学生用Matlab编写程序, 采用有限差分法中的简单迭代法计算图2各网格点的电位, 并给出迭代过程曲线。若时间充裕, 可以选做超松弛迭代法。项目完成之后, 要求每位同学提交一份实验报告。
我们发现, 绝大多数学生都完成了项目的基本任务, 很多学生选做了超松弛迭代法, 并且与简单迭代法做了对比。有些同学不仅给出了网格点的电位, 还绘制了电位分布图, 形象表达了金属槽内的电场 (见图2) 。项目教学法注重理论与实践相结合, 增强了学生的动手能力, 调动了学生的积极性和主动性。
三、结论
电磁场与电磁波是高校的信息通信工程等专业的重要基础课程, 该门课程有助于培养学生的抽象思维, 增强理论联系实际的能力。针对在教授电磁场与电磁波课程所遇到的困难, 进行了诸多思索, 在教学中运用了很多方法, 包括探究式教学和项目驱动教学方法, 对传统的讲授法进行了多方面改进。我们发现, 这些方法的综合运用提高了学生学习的积极性, 增强了学生与教师之间的互动, 在教学中取得了一定的效果, 这也为高校开设的类似课程提供了教学借鉴。
摘要：电磁场与电磁波是电子通信类的专业基础课, 该课程知识点较多, 理论性较强, 学生学习和教师教学中均存在困难。针对这些困难, 在课程教学中融入了多种教学方法, 包括探究式教学法和项目教学法等。教学实践表明:综合运用多种教学措施可以调动学生参与课堂的积极性, 增加了师生之间的互动, 提高了学生的理论思考能力和理论联系实际解决问题的能力。
关键词：电磁场与电磁波,教学实践,探究式教学法,项目教学法
参考文献
[1] 刘佳.《电磁学》与《电动力学》课程体系创新研究[J].科技信息, 2013 (11) :44.
[2] 袁明辉.《电磁场理论》教学研究[J].科技创新导报, 2010 (5) :184.
[3] 任一涛.电磁场理论课程教学思考与改革尝试[J].云南大学学报 (自然科学版) , 2014, 36 (s2) :154-157.
[4] 谢处方, 饶克谨.电磁场与电磁波-第4版[M].北京:高等教育出版社, 2006.
[5] 刘小甫.浅析探究式教学法在法学本科课堂教育教学中的应用[J].教育现代化, 2016 (30) .
[6] 姜锐.探究式教学课堂观察评价和实施策略[J].大学教育, 2013 (18) :15-17.
[7] 牛彦杰, 于爱荣, 张东戈, 等.面向创新思维的探究式教学方法探索与实践[J].大学教育, 2015 (11) :41-43.
物理电磁学范文第3篇
2、三相对称负载的有功功率，可以计算1相负载的有功功率，再乘以3：
3、P=3×U 相×I 相×cosφ相 可是我们往往知道的是电机的线电压U线，线电流I 线，而且也不知道三相电机绕组是什么接法，怎么办?
4、不要紧，我们先假设，电机是Y接的： U相=1/√3 U线 ，I 相=I 线 ，所以 P=3×U 相×I 相×cosφ相
=3×(1/√3 U线)×I 线×cosφ相
=√3 ×U线×I 线×cosφ相
5、不要紧，我们再假设，电机是△接的： U相=U线 ，I 相=1/√3 I 线 ，所以 P=3×U 相×I 相×cosφ相
=3× U线×(1/√3I 线)×cosφ相
=√3 ×U线×I 线×cosφ相
6、从
4、5知道，三相对称负载的有功功率，不管是什么接法，只要用线电压、线电流，就是一个公式：
P=√3 ×U线×I 线×cosφ相
7、这个证明的关键是：
1)Y接时，U相=1/√3 U线 ，I 相=I 线 ; 2)△接时，U相=U线 ，I 相=1/√3 I 线;
物理电磁学范文第4篇
(1. 河北科技大学，河北 石家庄 050018，;2.国家羊绒产品质量监督检验中心，河北 石家庄 050018)
摘 要：论述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理，分析了目前制备电磁屏蔽织物材料的技术手段，综述了表面镀金属织物、表面涂覆织物、贴金属箔织物、导电纤维混纺织物的研究现状，叙述了织物电磁屏蔽的性能测试，简要介绍了国内外电磁屏蔽织物的生产现状及趋势。
关键词：电磁屏蔽;织物;屏蔽材料 中图分类号： 文献标志码：
Electromagnetism Shielding Fabric
Peng Zhiyuan1,Yang Aijing2,Wang Chunxiang1
(1. Hebei University of Science & Technology, Shi jiazhuang, Hebei 050018, China; 2.
050018,China) Abstract: The principle of electromagnetic shielding is discussed in this paper. The preparation technologies of various EMS fabric materials, the metal -coating fabric, surface -spreading fabric, affixed foil metal fabric and blended fabric, are analyzed. The performance test of electromagnetic shielding fabrics is described. The development trend of EMS fabric materials is pointed out. Key words: electromagnetic shielding; fabric; shielding material 0 引言
随着科技的迅速发展，电磁波在航空、航天、通信、家用电器、军事等领域得到广泛的应用，随之电磁污染问题也日渐突出。电磁波向外辐射的电磁能量正在以每年7%-14%的速度递增，电磁对环境的污染日益严重[1]。在世界各地，各种信息网络传递着数以亿计的军事、政治、经济等方面的重要情报和信息，由于电磁波辐射而导致的信息泄密事件也时有发生，直接威胁到国家政治、经济、军事安全。同时，电磁波还会造成武器系统失灵，给作战带来严重的隐患。因此，防止电磁波辐射，以保障信息、武器系统安全以及人体健康成为迫切任务[2-4]。
收稿日期： 修回日期： 作者简介：彭志远(1987—)，女，在读研究生。主要研究方向为防电磁辐射纺织品的开发。E-mail:pengzhiyuanhaohao@163.com。
目前，电磁防护的主要措施有屏蔽、微波吸收等,由于电磁屏蔽材料在社会生活和国防建设中的重要作用，因而其研究开发成为人们关注的重要课题[5-7]。
1 电磁屏蔽的原理
电磁辐射是指电磁场能量以频率 30-30000MHz电磁波的形式向外发射。电磁波在传播途中遇到障碍物时，受障碍物的反射和吸收作用，能量发生衰减。通常，屏蔽材料对空间某点的屏蔽效果用屏蔽效能(Shielding Effectiveness，SE)表示，即 SE=20lg(E0/E )，其中，E0是无屏蔽材料时该点场强，E是有屏蔽体后该点场强。
电磁波传播到达屏蔽材料表面时，通常按3种不同机制进行衰减(如下图 )：①在入射表面的反射损耗;②未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的损耗;③在屏蔽体内部的多次反射损耗。电磁波通过屏蔽材料总屏蔽效果可按下式计算：
SE=A+R+B 其中，SE为电磁屏蔽效果，R为表面单次反射衰减，A为吸收损耗，B为内部多次反射损耗。根据实用需要，对于大多数电子产品的屏蔽材料，在30-1000MHz频率范围内其SE至少达到35dB以上，才认为是有效屏蔽[8-9]。
电磁场屏蔽机制
Fig. 1 Shielding mechanism for electromagnetic field 在电磁波频率和材料厚度一定时，材料的导电率增加，反射损耗和吸收损耗都会增加，电磁波能量的衰减也会增加。吸波材料主要是利用材料的吸收损耗而要尽量减小反射损耗，减小表面反射也就是尽量要达到阻抗匹配。而屏蔽材料既利用了材料的反射损耗也利用了材料的吸收损耗[10]。银、铜、铝等是极好的电导体，相对电导率大，电磁屏蔽效果以反射损耗为主;而铁和铁镍合金等属于高磁导率材料，相对磁导率大，电磁屏蔽衰减以吸收损耗为主[11]。
2 电磁屏蔽织物制备技术
电磁屏蔽织物具有良好的导电性能，又可保持织物材料透气、柔韧、可折叠、粘结等特性，可制成屏蔽服、屏蔽帐篷及屏蔽室材料等，以保障人身、信息安全等，是理想的电磁屏蔽材料。其按照制备工艺可分为以下几种。
2.1表面镀金属屏蔽织物
这类织物材料是在织物表面附着一层导电层，主要通过反射损耗达到屏蔽的目的。常用的制备技术包括化学镀、电镀、真空镀等。
(1)化学镀及电镀
化学镀和电镀主要是将Cu、Ag、Ni、Al 等离子镀液通过氧化还原的方法，将金属粒子镀在织物的表面。目前这种技术主要用在
电磁屏蔽织物材料，效果很好。例如在棉、涤及芳族聚酰胺等织物材料上，进行镀铜、镀银或镍铜工艺等。它的优点是不受织物形状及大小的限制，镀层均匀，织物材料柔软，设备投入量也小，但镀层容易被刮擦而失去屏蔽性能，并且制备过程污染严重，必须进行污水处理。楚克静[12]等已在化学镀铜的涤纶织物上电镀锡镍合金，制得的织物材料表面光滑、光亮度好、表面电阻率低，屏蔽效果达到 80dB以上，对人体完全无害，并且镀层具有较好的耐腐蚀和耐摩擦性能。该类屏蔽织物可应用于军事、通信及民用等领域。刘绍芝[13]等通过粗化、敏化、活化、强化、化学镀铜、化学镀镍、后处理等工艺在制备涤棉电磁屏蔽织物材料，材料屏蔽性能达到60dB以上，可用做军事作战指挥帐篷、防电磁屏蔽服及电磁屏蔽室。 (2)真空镀
真空镀是采用物理沉积的方法，在真空和高温状态下，将金属熔化，当被熔化的金属升至沸点时，金属粒子就会蒸发并向织物表面飞溅，从而沉积在织物或纤维表面。它的优点是不会造成较大的化学污染、材料美观并且屏蔽效果较好，但镀覆的金属层厚度一般在3μm以下，金属与织物的结合力较差，容易脱落，至今在电磁屏蔽领域内未得到广泛应用。
(3)磁控溅射镀
磁控溅射镀又称等离子电镀，是一种高速率低基片升温的成膜新技术，主要利用高能离子撞击金属靶材进行能量交换，把从靶材表面飞溅出的靶材原子或分子沉积到纺织基材衬底，形成屏蔽的金属薄膜。目前常见的磁控溅射技术有多靶磁控溅射、磁控扫描、非平衡磁控溅射和脉冲磁控溅射等。杜莉娟[14]等采用直流磁控溅射镀铜工艺，发现溅射功率越大，沉积速率越大，膜层颗粒分布越均匀，溅射压力在0.9Pa左右适宜，镀层与基底结合牢固，屏蔽效果达到70dB以上。Savrum[15]等用磁控溅射方法在ZnS上沉积一层30.7μm的薄膜，材料在2GHz屏蔽效能可达53dB。磁控溅射镀技术制备的织物材料，对于抑制生物菌活性、纤维抗紫外性
能具有明显的作用。Yuen [16]
等分别在氩气、氧气气氛下，采用溅射镀镍的方法，制得屏蔽织物材料，通过SEM分析得出，镍镀层可有效防止紫外线辐射，其中氧气气氛下的镀镍层对聚酯织物的保护更加有效。Scholz [17]等研究不同金属镀层的SiO2纤维织物生物活性，结果表明，铜及银镀层织物具有良好的抗生物活性性能，其原因可能是由于金属离子存在于织物表面所致。
2.2涂层屏蔽织物
涂层屏蔽织物是在织物涂层剂中加入适当的金属粉末、金属氧化物或者非金属导电材料;或让涂层剂中含有高分子成膜剂、导电成分涂料，涂覆在织物表面，使织物具有电磁蔽效果。该方法制备的屏蔽织物材料屏蔽效果一般、不透气、手感性较差，目前应用较为局限。Lee[18]等使用聚吡咯和AgPd 金属混合物在织物或非织造布上涂层，得到产品的屏蔽效果在8-80dB，并具有良好的吸波性能，是一种比较有前途的吸波纺织品。Hong[19]等研究了经蒽醌磺酸或萘磺酸处理的聚吡咯，并加入适量的Ag纳米粒子，涂覆于PET织物表面，屏蔽性能超过30dB，并且屏蔽机制以涂层材料的吸波为主。Kim[20] 等在PET 织物上聚合一层本征型导电聚合体，其复合织物材料屏蔽效果达到36dB。义小苏等[21]采用单臂碳纳米管作为导电填料，制备的单臂碳纳米管无纺布厚度在100nm—1μm，材料的性能优良且比重较轻。
2.3 贴金属箔
贴金属箔是利用铝箔和铜箔等金属薄膜同织物经胶黏剂复合制成的材料，其中表面金属箔起到屏蔽电磁波的作用。它的优点是方法简单、粘结强度高、不易部分脱落、导电性能良好，但织物材料的透气性及柔软程度较差，目前常见的贴金属箔织物多用于消防防护服，主要通过反射高温辐射能，达到保护人体的作用。
2.4 导电纤维混纺织物
该类织物主要将导电纤维与普通纤维经混纺技术织成的织物。常用的导电纤维主要有镍纤维、铜纤维和碳纤维等，这种工艺制备的电磁屏蔽织物材料主要应用于防辐射服、保密室窗帘、精密仪器防护罩及活动式屏蔽帐篷等。Chen[22-23]等人将铜纤维与PET纤维等混纺制出的电磁屏蔽织物，表面覆有金属 Cu、Zn、Sn纤维材料，在30-1000
MHz频率范围内，屏蔽效果达到30dB以上，进行6层层压的电磁屏蔽织物材料屏蔽效果达到55dB以上。中国山西华丽服饰科技发展有限公司开发的电磁屏蔽织物材料，将不锈钢纤维均匀分布在涤棉纤维中，在10GHz时织物的屏蔽性能达到34.77dB。
2.5 多离子电磁屏蔽织物
多离子电磁屏蔽织物材料是当今最先进的第六代屏蔽电磁辐射材料，采用先进的物理和化学工艺对金属进行离子化处理。目前国内产业化的主要是红豆集团与科研单位联合开发的多离子电磁屏蔽夹克衫，其电磁辐射屏蔽衰减达到99.4%，可用于多种场合的电磁辐射防护，也可应用于军队保密、伪装等领域。
3 织物的电磁屏蔽性能测试
衡量材料的电磁波屏蔽性能的指标是屏蔽效能(SE)，其定义为在同一激励电平下，有屏蔽材料与没有屏蔽材料时所接收到的功率之比或电压之比，并以对数表示： SE=20lg(V0/V1)=10lg(P0/P1)
(1) 式中SE为屏蔽效能，dB;V0为无屏蔽材料时的接受电压;V1为有屏蔽材料时的接受电压;P0为无屏蔽材料时的接受功率;P1为有屏蔽材料时的接受功率。也可根据有无屏蔽材料时电磁波电场和磁场的变化来定义屏蔽效能：
SEE=20lg(E0/Es); (2) SEH=20lg(H0/Hs)。 (3)
式中E0，H0为屏蔽前电场强度(V/m)和磁场强度 (A/m);Es、Hs为屏蔽后的电场强度(V/m)和磁场强度(A/m)。根据屏蔽材料距离电磁辐射源的距离不同，电磁屏蔽材料屏蔽效能测试方法可以分为远场测试法和近场测试法[24-25]。
远场为屏蔽体到电磁辐射源的距离r≥λ/2π的区域，λ为辐射电磁波波长，远场区电场和磁场相互垂直，相位相同，任一点 E和H能量各占一半，且随着r的增加而衰减，因而SEE= SEH，目前国内外使用最多的是同轴测试方法;近场是指屏蔽体到电磁辐射源的距离r<λ/2 的区域，λ为辐射电磁波波长，近场内E和H有90°相位差，E和H随着r的增加，按1/r2或 1/r3比例衰减。在近场区内电磁能量在场源与场点之间往返振荡和交换，因此SEE≠ SEH。
4 国内外发展现状及趋势
国内外通过改进纺纱工艺提高生产技术，相继开发出了多种防护织物以适应市场需要[11,26]。例如，瑞士Swissshield公司的电磁防护织物Swissshield是用一种非常细的金属丝作芯纱，通过一种特殊的纺纱工艺将棉或涤纶等纤维包在外面，可反射99%的电磁辐射;AsahiKasei公司将导电纤维交织到涤纶面料中，可以屏蔽97%甚至更高的电磁波,还具有良好的抗静电性能和微生物控制功能[27];日本大阪的 Daiwabo公司推出了一种柔韧性好且能经受普通纺织加工的金属涂层纤维，该纤维是利用一种连带催化剂的化学镀层技术制得[28]。
目前在国际上，供应电磁屏蔽织物产品的只有几家企业，如韩国Metaline、德国 Schlegal、Shiedex、美国英国跨国公司 Laird 和日本Seiren，这些公司技术力量雄厚，在电磁屏蔽材料行业已有多年的技术经验，产品的性能稳定，其采用的技术已从污染严重的电镀或化学镀工艺向环保的技术工艺发展，如采用先进的等离子技术、超临界技术等，同时也有部分公司采用先进的编织技术、混纺技术织造电磁屏蔽材料，产品档次高、性能稳定、生产效率高。与此同时，这些公司加大对吸波材料的研究，尤其是智能隐身材料的研究，部分先进的技术已应用到武器装备中，而国内对于智能型吸波材料的研究仍处于探索性阶段，技术力量相对薄弱，研究主要集中在概念及基础理论研究、机体智能材料及结构元件的研制等方面。对于新型多离子电磁屏蔽织物的研究开发，国内的技术相对薄弱，虽已有新产品面市，但价格昂贵。
新型的电磁屏蔽织物材料将向吸波织物材料[29-31]的方向发展，并且要求屏蔽织物材料具有“薄、轻、宽、强”的特性，同时
需要建立相应的屏蔽理论、材料的表征参数及材料的设计机制。采用纺织复合方法制备的电磁屏蔽织物是充分开发现有材料性能潜力、增进材料吸波性能的一种有效方法。而随着电磁屏蔽织物材料需求的不断扩大，对电磁屏蔽织物的性能要求也越来越高，不仅要求织物材料具有抗宽频电磁屏蔽波辐射、耐候性、可热封、可折叠等优点，而且还希望织物具有穿着舒适、抗紫外线辐射、抗菌等功能。
参考文献：
[1] 潘智勇,张慧,吴中伟等. 电磁屏蔽织物材料研
究进展[J]. 科技导报,2009,(27):86-91. [2] 赵灵智, 胡社军, 何琴玉, 等. 电磁屏蔽材料
的屏蔽原理与研究现状[J].包装工程, 2006(2): 1-4.
[3] Hong Y K, Lee C Y, Jeong C K, et al.
Electromagnetic
interference
shielding
characteristics of fabric complexes coated with conductive polypyrrole and thermally evaporated Ag [J]. Current Applied Physics,2001, 1(6): 439-442.
[4] Hakansson E, Amie A, Kaynak A. Dielectric
characterization of conducting textiles using free space transmission measurements: Accuracy and methods for improvement[J]. Synthetic Metals, 2007, 157:1054-1063.
[5] 刘顺华. 电磁屏蔽与吸波材料[J]. 功能材料与
器件学报, 2002, (3):212–217.
[6] 武宏让. 电磁波屏蔽材料[J]. 中国有色金属学
报, 1998, (2): 238–239.
[7] Lee C Y, Song H G, Jang K S, etal.
Electromagnetic
interference
shieling
efficiency of poly aniline mixture and multiplayer films [J]. Synth Mentais,1999, (102): 1346–1349.
[8] 崔升,沈晓冬,袁林生,范凌云. 电磁屏蔽和吸波
材料的研究进展[J].电子元件与材料,2005,(1):57-61.
[9] 杨金纯,伏广伟.纺织品防电磁辐射实验平台研
究与实践[J].纺织导报,2009,(7):131-133. [10] 贾华明,齐鲁.防辐射纤维及其织物的研究进
展.合成纤维工业,2005,(5):30-33. [11] 徐晶,徐先林. 电磁辐射防护织物发展现状.
纺织科技进展,2009,(3):25-26. [12] 楚克静, 王炜. 锡镍合金柔性电磁屏蔽材料的研制[J]. 材料开发与应用, 2008, 23(6): 16-20. [13] 刘绍芝,郑惠.一种电磁波屏蔽物及其制备方法[P]. CN1173092, 2004-10-27. [14] 杜莉娟, 姚玉源, 陈文兴. 粘合剂涂层对磁控溅射镀铝织物牢度的影响[J]. 浙江理工大学学报, 2007, 24(2): 122-124. [15] Savrum E, Aguila H D. Electrically conductive tungsten silicidecoatings for EMI/RFI of optically transpanent windows [J]. Joural of Materials Science, 1998(3): 2893-2897. [16] Yuen C W M, Jiang S Q, Kan C W, et al. Influence of surface
treatmenton
the electroless nickel plating of textile fabric [J]. Applied Surface Science,
2007,
253: 5250-5257. [17] Scholz J, Nocke G, Hollstein F, et al. Investigations on fabrics coated with precious metals using the magnetron sputter technique with regard to their anti-microbial properties [J]. Surface and Coating Technology,2005, 192(2-3): 252-256. [18] Lee C Y, Lee D E, Jeong C K, et al. Electromagnetic interference shielding by using conductive polypyrrole and metal compound coatedon fabric[J]. Polymers for Advanced Technologies, 2002, 13: 577-583. [19] Hong Y K, Lee C Y, Jeong C K, et al. Electromagnetic interference
shielding characteristics of fabric complexes coated with conductive polypyrrole and thermally evaporated Ag [J].
Current
Applied Physics,2001, 1(6): 439-442. [20] Kim M S, Kim M S, Song K. EMI shielding intrinsically conducting polymer/PET textile composites [J]. Synthetic Metals, 2003 (135-136):105-106. [21] 义小苏, 解思深, 刘刚等. 碳纳米管无纺布电磁屏蔽复合材料的制备方法[P]. CN 101163390, 2007-11-29. [22] Chen H C, Lee K C, Lin J H, etal. Comparison of electromagnetic shielding effectiveness properties of diverse conductive textiles viavarious measurement techniques [J]. Journal of Materials Processing Technology, 2007, 192: 549-554.
[23] Chen H C, Lee K C, Lin J H, et al. Fabrication
of conductive woven fabric and analysis of electromagnetic shielding via measurement and empirical equation[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2007,184: 124-130. [24] 陈光华,黄少文,易小顺. 电磁屏蔽材料与吸
波材料的性能测试方法及进展[J]. 兵器材料科学与工程,2010(2):103-107.
[25] 伏广伟, 赵玉峰.电磁屏蔽织物与防辐射屏蔽
服屏蔽性能测试方法的研究.
[26] 毕海峰,张玉梅,王华平. 电磁屏蔽材料的发
展[J].产业用纺织品,2001,(6):7-9.
[27] 石东亮.电磁屏蔽纺织品的开发与检测[J].中
国纤检,2005,(4):42-43.
[28] 胡发祥,董奎勇.功能性纺织品开发应用新进
展(下)[J].纺织导报,2003,(4):78-80. [29] 熊国宣,邓敏,徐玲玲等.水泥基复合材料的吸
波性能[J].硅酸盐学报,2004,33(7):916-920. [30] 王永杰,许轶,芦艾等. 电磁屏蔽与吸波材料
研究进展[J].化工新型材料,2009,(11):24-26. [31] 王磊,朱保华. 磁性吸波材料的研究进展及展
物理电磁学范文第5篇
弟子对您关于陶渊明研究的论文已经拜读，但对您文所说陶渊明先生辞职原因一事有点异义，因此不嫌冒昧提出来供先生参考。众所周知，当年陶先生不为五斗米折腰而离官而去。其实不然，弟子认为这是千百年来以讹传讹的结果。最近，我到陶渊明先生工作过的彭泽县作了一番深入细致的调查，在荒唐医院精神科里查找到陶先生当年的病历，发现他当县长不久后就患了高血脂、脂肪肝、酒精肝、高血压等多种富贵病。医生开给他就不饮酒，不得赴宴，对高脂肪的食品要有所节制等方子。但一个当县长的怎么能离开这些呢?所以他为了身体健康起见只得离职。“采菊东篱下，悠然见南山。”这是他辞职后身体得到康复心情愉快的表现。陶渊明还写过“误落尘网中，一去三十年”，还有“久在樊笼里，复得返自然”等句子，这表明他厌恶官场。当县长那阵子整天开会，特别是每到年终岁末时就得频频出席各种会议。有许多会他是违心去的，但不去不。县长也要和人民群众打成一片吧，你去了甲单位，不去乙单位，人家就会有意见，他只得硬着头皮去了，去了又得讲些废话，每年就是那一套。就是拿别人给他准备好了的讲话稿，什么重视啊，提高啊，决心啊等等大话套话空话。所以他辞职后不久，就写了逃避现实的散文《桃花源记》，据我调查了解，这个构思，是他当县长时产生的。三是他想当自由撰稿人。您想想，一个酷爱写诗的人，整天忙于开会呀，喝酒呀，迎进送出的应酬啊，哪还有闲情写得出山水田园诗呢，所以他思前想后，毅然决然就辞职了。据说，他私下对一个亲近的朋友说过，陶县长有是而陶渊明的诗人只有一个。现在看来他是对的，如果他当年不辞职，如今会留下这么多的好诗吗?他当县长时，每次都要对群众作上万字的报告，但老百姓都忘了，只有三百多字的《桃花源记》到现在还是妇孺皆知，您说，有哪个不晓得的?综上所述，陶县长辞职的真正原因就是以上几项，希望天下研究陶诗的先生们朋友们，本着有错必纠的原则，努力恢复历史本来面目。最后祝先生身体
健康，工作顺利!
业余陶诗爱好者乌有拜上
×年×月×日