網絡安全產品 ◎第四章 藍牙（5）

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\"content\": \"電磁輻射\\n\\n廣義的電磁輻射通常是指電磁波頻譜而言。狹義的電磁輻射是指電器設備所產生的輻射波，通常是指紅外線以下部分。\\n\\n電磁輻射是傳遞能量的一種方式，輻射種類可分為三種：\\n\\n遊離輻射\\n\\n有熱效應的非遊離輻射\\n\\n無熱效應的非遊離輻射\\n\\n基地台電磁波絕非遊離輻射波\\n\\n電磁輻射對人體的傷害\\n\\n電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和積累效應等。\\n\\n熱效應：人體內70%以上是水，水分子受到電磁波輻射後相互摩擦，引起機體升溫，從而影響到身體其他器官的正常工作。\\n\\n非熱效應：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩定和有序的，一旦受到外界電磁波的乾擾，處於平衡狀態的微弱電磁場即遭到破壞，人體正常循環機能會遭受破壞。\\n\\n累積效應：熱效應和非熱效應作用於人體後，對人體的傷害尚未來得及自我修複之前再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發生累積，久之會成為永久性病態或危及生命。對於長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也會誘發想不到的病變，應引起警惕！\\n\\n各國科學家經過長期研究證明：長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產生斑痘、粗糙，甚至導致各類癌症等；男女生殖能力下降、婦女易患月經紊亂、流產、畸胎等症。但是暫時未經實驗證明，也無大規模的數據統計證實存在必然聯絡具有防電磁波輻射危害的食物有：綠茶、海帶、海藻、裙菜、Va、Vc、Vb1.卵磷脂、豬血、牛奶、甲魚、蟹等動物性優質蛋白等。\\n\\n降低\\n\\n降低電磁波的不良影響，就必須養成自我防範的習慣。一般電器行都有販售「電磁波測試筆」，可以輕易測出電磁波的強度，隻要超過標準就會發出警訊，使用者就應遠離被測物直至警訊消失為止。\\n\\n要測知電氣產品是否有輻射或電磁波，也可以采取比較簡便的方式，就是利用家用、小型可接收AM（調幅）頻道的收音機，打開後將頻道調在冇有廣播的地方，並且靠近所要測量的電視、冰箱、微波爐或電腦等家電用品，就會發現收音機所傳出的>噪音突然變大，走出一段距離後，纔會恢複原來較小的噪音量；如此即可測出「安全」距離來。\\n\\n不同的電器也有不同的防範辦法，像電腦用過最好隻關螢幕不關機，電腦螢幕改換成液晶螢幕；接聽手機時，手機最好不要放在腰間或褲子口袋中，而應該用手持或放置於距離人體五十公分處；購買住宅則在遠離變電設備及基地台設置地點。\\n\\n1993年瑞典北歐三國研究調查公佈，受到2mG以上電磁輻射影響，罹患白血病的機會是正常人的2.1倍，罹患腦腫瘍的機會是正常人的1.5倍，以上資料摘自日本1996.3出版SAPIO雜誌。\\n\\n與聲波和水波相似，電磁波具有波的性質。可以發生折射等現象。它的速度，波長，頻率之間滿足關係式：傳播速度=波長×頻率。\\n\\n電磁波在空氣中的傳播速度為光速，波長λ=300\\/頻率F（GHz）mm。從同步衛星到地球的傳播時間大約1\\/8秒。\\n\\n應用\\n\\n電磁波為橫波，可用於探測、定位、通訊等等。\\n\\n電磁波譜(波長從長到短)是無線電波，微波，紅外線，可見光,紫外線，倫琴射線(X射線),伽瑪射線.\\n\\n應用：\\n\\n無線電波用於通訊等\\n\\n微波用於微波爐、衛星通訊等\\n\\n紅外線用於遙控、熱成像儀、紅外製導導彈等可見光是所有生物用來觀察事物的基礎紫外線用於醫用消毒，驗證假鈔，測量距離，工程上的探傷等X射線用於CT照相\\n\\n伽瑪射線用於治療,使原子發生躍遷從而產生新的射線等.\\n\\n無線電波。無線電廣播與電視都是利用電磁波來進行的。在無線電廣播中，人們先將聲音信號轉變為電信號，然後將這些信號由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另一地點，人們利用接收機接收到這些電磁波後，又將其中的電信號還原成聲音信號，這就是無線廣播的大致過程。而在電視中，除了要像無線廣播中那樣處理聲音信號外，還要將圖像的光信號轉變為電信號，然後也將這兩種信號一起由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播，而電視接收機接收到這些電磁波後又將其中的電信號還原成聲音信號和光信號，從而顯示出電視的畫麵和喇叭裡的聲音。\\n\\n電磁波的電場(或磁場)隨時間變化，具有週期性。在一個振盪週期中傳播的距離叫波長。振盪週期的倒數，即每秒鐘振動(變化)的次數稱頻率。\\n\\n很顯然，波長與頻率的乘積就是每秒鐘傳播的距離，即波速。令波長為λ，頻率為f，速度為V，得：λ=V\\/f波長入的單位是米(m)，速度的單位是米\\/秒(m\\/sec)，頻率的單位為赫茲(Hertz，Hz)。整個電磁頻譜，包含從電波到宇宙射線的各種波、光、和射線的集合。不同頻率段落分彆命名為無線電波(3KHz—3000GHz)、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線(伽馬射線)和宇宙射線。在19世紀末，意大利人馬可尼和俄國人**夫同在1895年進行了無線電通訊試驗。在此後的100年間，從3KHz直到3000GHz頻譜被認識、開發和逐步利用。根據不同的持播特性，不同的使用業務，對整個無線電頻譜進行劃分，共分9段：甚低頻(VLF）、低頻(LF)、中頻(MF)，高頻(HF)、甚高頻(VHF)\\\\特高頻(uHF)\\\\超高頻(sHF)\\\\極高頻(EHF)和至高頻，對應的波段從甚(超)長波、長波、中波、短波、米波、分米波、厘米波、毫米波和絲米波(後4種統稱為微波)。見下表。無線電頻譜和波段劃分段號頻段名稱頻段範圍（含上限不含下限）波段名稱波長範圍（含上限不含下限）1甚低頻（VLF）3～30千赫（KHz）甚長波100～10km 2低頻（LF）30～300千赫（KHz）長波10～1km 3中頻（MF）300～3000千赫（KHz）中波1000～100m 4高頻（HF）3～30兆赫（MHz）短波100～10m 5甚高頻（VHF）30～300兆赫（MHz）米波10～1m 6特高頻（UHF）300～3000兆赫（MHz）分米波微波100～10cm 7超高頻（SHF）3～30吉赫（GHz）厘米波10～1cm 8極高頻（EHF）30～300吉赫（GHz）毫米波10～1mm 9至高頻300～3000吉赫（GHz）絲米波1～0.1mm\\n\\n電磁波治療應用\\n\\n“特定電磁波譜”（TDP）是由特定的加熱器對治療板產生的波長範圍在2-25μm，強度範圍（28-35mw\\/cm²）內分佈的特定電磁波，當人體匹配接收後與體內細胞所含相同物質產生諧振，因而可增強微循環作用，促進新陳代謝，產生對人體病變的修複，使病患者能迅速康複，非病患者能提高自身的抵抗能力。\\n\\n例如國仁TDP，在經大量臨床試驗的基礎上，確認特定電磁波譜的照射可應用於治療頸椎病，腰椎間盤突出、腰痛，腰饑勞損，風濕關節炎，坐骨神經痛，麵神經麻痹，術後傷口癒合，外傷感染，凍瘡，胃炎、橫隔膜痙攣、神經性皮炎、濕疹，偏頭痛、頭痛、痛經，痔瘡等。被廣泛應用到外科、內科、婦科、兒科、神經科及其它疾病。同時經過國家計量科學院等權威機構的精確測定，證實對人體無任何副作用。\\n\\n傳導\\n\\n電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作週期**變，其強度與距離的平方成反比，波本身帶動能量，任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。\\n\\n其速度等於光速c（每秒3×10^8米）。在空間傳播的電磁波，距離最近的電場（磁場）強度方向相同，其量值最大兩點之間的距離，就是電磁波的波長λ，電磁每秒鐘變動的次數便是頻率f。三者之間的關係可通過公式c=λf。\\n\\n通過不同介質時，會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地麵傳播的地麵波，還有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少，電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續傳播。電磁波的應用。\\n\\n電磁波為橫波，可用於探測、定位、通訊等等。\\n\\n電磁波譜\\n\\n電磁波譜是無線電波，微波，紅外線，可見光,紫外線，倫琴射線(X射線),伽瑪射線.首先，無線電波用於通訊等，微波用於微波爐，紅外線用於遙控,熱成像儀，紅外製導導彈等，可見光是所有生物用來觀察事物的基礎，紫外線用於醫用消毒，驗證假鈔,測量距離，工程上的探傷等，X射線用於CT照相，伽瑪射線用於治療,使原子發生躍遷從而產生新的射線等.\\n\\n電磁波用途\\n\\n無線電廣播與電視都是利用電磁波來進行的。在無線電廣播中，人們先將聲音信號轉變為電信號，然後將這些信號由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另一地點，人們利用接收機接收到這些電磁波後，又將其中的電信號還原成聲音信號，這就是無線廣播的大致過程而在電視中，除了要像無線廣播中那樣處理聲音信號外，還要將圖象的光信號轉變為電信號，然後也將這兩種信號一起由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播，而電視接收機接收到這些電磁波後又將其中的電信號還原成聲音信號和光信號，從而顯示出電視的畫麵和喇叭裡的聲音。\\n\\n無線電廣播利用的電磁波的頻率很高，範圍也非常大，而電視所利用的電磁波的頻率則更高，範圍也更大。\\n\\n電磁波穿透力\\n\\n因為電磁波具有波粒二象性，波長與光子能量成反比關係，當波長越短光子能量越大，則穿透力越強。\\n\\n電磁波對人體的副作用及防護\\n\\n一、電磁汙染對人體的副作用\\n\\n（1）電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因之一（2）電磁輻射會對人體生殖係統、神經係統和免疫係統造成直接傷害（3）電磁輻射是造成孕婦流產、不育、畸胎等病變的誘發因素之一（4）過量的電磁輻射直接影響兒童身體組織、骨骼發育，導致視力、肝臟造血功能下降，嚴重者可導致視網膜脫落（5）電磁輻射可使男性性功能下降、女性內分泌紊亂。\\n\\n二、電磁波的防護\\n\\n1.電磁環境標準及相關規定。為控製現代生活中電磁波對環境的汙染，保護人們身體健康，1989年12月22日我國衛生部頒佈了《環境電磁波衛生標準》(GB9175－88)，規定居住區環境電磁波強度限製值：長、中、短波應小於lOV\\/m，超短波應小於5V\\/m，微波應小於10μW\\/cm2。我國有關部門還製訂了《電視塔輻射衛生防護距離標準》，國家環保局也頒佈了《電磁輻射環境保護管理辦法》。\\n\\n針對移動通訊發展狀況，北京市環保局於2000年2月17日頒佈了全國首例對電磁汙染進行規範管理的《北京市移動通訊建設項目環境保護管理規定》(試行)，以規範移動通訊台(站)的建設和運行，防止其對環境造成電磁汙染。該規定中明確了能夠產生電磁輻射的移動通訊台(站)在建設前均要履行環保審批手續，並要辦理環保驗收審批，經環保部門的監測，當地功率密度符合國家《電磁輻射防護規定》中的頻率在20MHz～3000MHz範圍內、照射導出限值的功率密度在40μW\\/cm2這一標準，纔可正式投人使用，大於這一標準的必須停用或整改；建設蜂窩移動通訊基站前要預測用戶密度分佈，采用最佳頻率複用方式，儘量減少基站個數；在居民樓上建設移動通訊台(站)，事前建築物產權單位或物業管理單位必須征得所住居民意見；無線尋呼通訊、集群通訊天線最低允許高度不得低於40m,而蜂窩移動通訊基站室外天線一般不得低於25m,發射天線主射方向50m範圍內、非主射方向30m範圍內，一般不得建高於天線的醫院、幼兒園、學校、住宅等建築；建設單位應在上述各類天線安裝地點設置電磁輻射警示牌。\\n\\n2.電磁波防護措施。根據電磁波隨距離衰減的特性，為減少電磁波對居民的危害，應使發射電磁功率較大、可能產生強電磁波的工作場所和設施，如電視台、廣播電台、雷達通訊台站、微波傳送站等，儘量設在遠離居住區的遠郊區縣或地勢高的地區。必須設置在城市內、鄰近居住區域和居民經常活動場所範圍內的設施，如變電站等，應與居住區間保持一定安全防護距離，保證其邊界符合環境電磁波衛生標準的要求。同時，對電磁波輻射源需選用能遮蔽、反射或吸收電磁波的銅、鋁、鋼等金屬絲或高分子膜等材料製成的物品進行電磁遮蔽，將電磁輻射能量限製在規定的空間之內。\\n\\n3.高壓特彆是超高壓輸電線路應遠離住宅、學校、運動場等人群密集區。使用電腦時，應選用低輻射顯示器，並保持人體與顯示屏正麵不少於75cm的距離，側麵和背麵不少於90cm，最好加裝遮蔽裝置。\\n\\n4.應嚴格控製移動通訊基站的密度，確保設置在市區內的各種移動通訊發射基站天線高於周圍建築，在幼兒園、學校校舍、醫院等建築周圍一定範圍內不得建立發射天線。\\n\\n5.為減輕家庭居室內電磁汙染及其有害作用，應經常對居室通風換氣，保持室內空氣暢通。科學使用家用電器：例如，觀看電視或家庭影院、收聽組合音響時，應保持較遠距離，並避免各種電器同時開啟；使用電腦或電子遊戲機持續時間不宜過長等。\\n\\n6.使用手機電話時，儘量減少通話時間；手機天線頂端要儘可能偏離頭部，儘量把天線拉長；在手機電話上加裝耳機等。\\n\\n7.另外，可每天服用一定量的維生素C或者多吃些富含維生素C的新鮮蔬菜，如辣椒、柿子椒、香椿、菜花、菠菜等；多食用新鮮水果如柑橘、棗等。飲食中也注意多吃一些富含維生素A、C和蛋白質的食物，如西紅柿、瘦肉、動物肝臟、豆芽等；經常喝綠茶。這些飲食措施，可在一定程度上起到積極預防和減輕電磁輻射對人體造成傷害的作用。\\n\\n8.電磁波輻射是近三四十年才被人們認識的一種新的環境汙染，現在人們對電磁輻射仍處於認識和研究階段。由於它看不見、摸不著、不易察覺，所以容易引起人們的疑慮。另外，有些關於電磁輻射的報道不太客觀、缺乏科學性，導致了不必要的誤解和恐慌。一般地說，判定電磁輻射是否對居住環境造成汙染，應從電磁波輻射強度、主輻射方向、與輻射源的距離、持續時間等幾方麵綜合考慮。所以，在加強電磁防護同時，對電磁波汙染問題也應采取科學的態度，客觀分析、嚴肅對待，切不可人雲亦雲，不負責的盲目誇大，造成人們認識的混亂。當然，隨著科學技術水平的發展，人們對電磁波汙染及其危害的認識會逐漸深人，許多謎底終將被揭開。\\n\\n電磁感應\\n\\n電磁感應（Electromagneticinduction）現象是指放在變化磁通量中的導體，會產生電動勢。此電動勢稱為感應電動勢或感生電動勢，若將此導體閉合成一迴路，則該電動勢會驅使電子流動，形成感應電流（感生電流）邁克爾·法拉第是一般被認定為於1831年發現了感應現象的人，雖然FrancescoZantedeschi1829年的工作可能對此有所預見。\\n\\n電磁感應是指因為磁通量變化產生感應電動勢的現象。\\n\\n電磁灶是應用電磁感應電磁感應現象的發現，乃是電磁學領域中最偉大的成就之一。它不僅揭示了電與磁之間的內在聯絡，而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實驗基礎，為人類獲取巨大而廉價的電能開辟了道路，在實用上有重大意義。電磁感應現象的發現，標誌著一場重大的工業和技術革命的到來。事實證明，電磁感應在電工、電子技術、電氣化、自動化方麵的廣泛應用對推動社會生產力和科學技術的發展發揮了重要的作用。\\n\\n若閉合電路為一個n匝的線圈，則又可表示為：式中n為線圈匝數，ΔΦ為磁通量變化量，單位Wb，Δt為發生變化所用時間，單位為s.ε為產生的感應電動勢，單位為V。\\n\\n電磁感應俗稱磁生電，多應用於發電機。\\n\\n基本概念\\n\\n磁通量\\n\\n設在勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平麵，磁場的磁感應強度為B，平麵的麵積為S。\\n\\n(1)定義：在勻強電磁感應\\n\\n磁場中，磁感應強B與垂直磁場方向的麵積S的乘積，叫做穿過這電磁感應個麵的磁通量。\\n\\n(2)公式：Φ=BS\\n\\n當平麵與磁場方向不垂直時：\\n\\nΦ=BS⊥=BSsinθ（θ為兩個平麵的二麵角）\\n\\n(3)物理意義\\n\\n穿過某個麵的磁感線條數表示穿過這個麵的磁通量。\\n\\n(4)單位：在國際單位製中，磁通量的單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb。\\n\\n1Wb=1T·1m2=1V·s。\\n\\n電磁感應現象\\n\\n(1)電磁感應現象：閉合電路中的一部分導體做切割磁感線運動。\\n\\n(2)感應電流：在電磁感應現象中產生的電流。\\n\\n(3)產生電磁感應現象的條件：\\n\\n①兩種不同表述\\n\\na．閉合電路中的一部分導體與磁場發生相對運動\\n\\nb．穿過閉合電路的磁場發生變化\\n\\n②兩種表述的比較和統一\\n\\na．兩種情況產生感應電流的根本原因不同閉合電路中的一部分導體與磁場發生相對運動時，是導體中的自由電子隨導體一起運動，受到的洛倫茲力的一個分力使自由電子發生定向移動形成電流，這種情況產生的電流有時稱為動生電流。\\n\\n穿過閉合電路的磁場發生變化時，根據電磁場理論，變化的磁場周圍產生電場，電場使導體中的自由電子定向移動形成電流，這種情況產生的電流有時稱為感生電流。\\n\\nb．兩種表述的統一\\n\\n兩種表述可統一為穿過閉合電路的磁通量發生變化。\\n\\n③產生電磁感應現象的條件\\n\\n不論用什麼方法，隻要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有電流產生。\\n\\n條件：a．閉合電路；b．做切割磁感線運動。\\n\\n電磁感應現象中能量的轉化\\n\\n能的轉化守恒定律是自然界普遍規律，同樣也適用於電磁感應現象。\\n\\n感應電動勢\\n\\n(1)定義：在電磁感應現象中產生的電動勢，叫做感應電動勢。從低電勢位置指向高電勢位置。(2)產生感應電動勢的條件：穿過迴路的磁通量發生變化。\\n\\n電磁感應式\\n\\n(3)物理意義：感應電動勢是反映電磁感應現象本質的物理量。\\n\\n電磁感應式\\n\\n(4)方向\\n\\n規定：內電路中的感應電流方向，為感應電動勢方向。\\n\\n（5）反電動勢：在電動機轉動時，線圈中也會產生感應電動勢，這個感應電動勢總要削弱電源電動勢的的作用，這個電動勢稱為反電動勢。\\n\\n相關知識\\n\\n電磁感應部分涉及兩個方麵的知識：\\n\\n電磁感應式\\n\\n一是電磁感應現象的規律。電磁感應研究的是其電磁感應式他形式能轉化為電能\\n\\n電磁感應燈的特點\\n\\n電磁感應燈和規律，其核心是法拉第電磁感應定律和楞次定律。\\n\\n楞次定律表述為：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。即要想獲得感應電流(電能)必須克服感應電流產生的安培力做功，需外界做功，將其他形式的能轉化為電能。法拉第電磁感應定律是反映外界做功能力的，磁通量的變化率越大，感應電動勢越大，外界做功的能力也越大。\\n\\n二是電路及力學知識。主要討論電能在電路中傳輸、分配，並通過用電器轉化成其他形式能的特點規律。在實際應用中常常用到電路的三個規律(歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)和力學中的牛頓定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理和能量守恒定律等概念。\\n\\n三是右手定則。右手平展，使大拇指與其餘四指垂直，並且都跟手掌在一個平麵內。把右手放入磁場中，若磁力線垂直進入手心（當磁感線為直線時，相當於手心麵向N極），大拇指指嚮導線運動方向，則四指所指方向為導線中感應電流的方向。\\n\\n電磁學中，右手定則判斷的主要是與力無關的方向。\\n\\n感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向：由負極流向正極}計算公式\\n\\n1.[感應電動勢的大小計算公式]\\n\\n1)E=nΔΦ\\/Δt（普適公式）{法拉第電磁感應定律，E：感應電動勢(V)，n：感應線圈匝數，ΔΦ\\/Δt:磁通量的變化率}。\\n\\n2)E=BLVsinA(切割磁感線運動)E=BLV中的v和L不可以和磁感線平行，但可以不和磁感線垂直，其中sinA為v或L與磁感線的夾角。{L:有效長度(m)}手持式電磁感應\\n\\n3)Em=nBSω（交流發電機最大的感應電動勢）{Em:感應電動勢峰值}。\\n\\n手持式電磁感應\\n\\n4)E=B(L^2)ω\\/2（導體一端固定以ω旋轉切割）{ω：角速度(rad\\/s)，V:速度(m\\/s)，(L^2)指的是L的平方}。\\n\\n2.磁通量Φ=BS{Φ：磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應強度(T),S:正對麵積(m2)}計算公式△Φ=Φ1-Φ2，△Φ=B△S=BLV△t。\\n\\n3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向：由負極流向正極}。\\n\\n4.自感電動勢E自=nΔΦ\\/Δt=LΔI\\/Δt{L:自感係數(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大)，ΔI:變化電流，?t:所用時間，ΔI\\/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}。\\n\\n△特彆注意Φ，△Φ，△Φ\\/△t無必然聯絡，E與電阻無關E=n△Φ\\/△t。電動勢的單位是伏V，磁通量的單位是韋伯Wb，時間單位是秒s。\\n\\n重要實驗\\n\\n電磁感應\\n\\n在一個空心紙筒上繞上一組和電流計聯接的導體線圈，當磁棒插進線圈的過程中，電流電磁感應計的指針發生了偏\\n\\n轉，而在磁棒從線圈內抽出的過程中，電流計的指針則發生反方向的偏轉，磁棒插進或抽出線圈的速度越快，電流計偏轉的角度越大.但是當磁棒不動時，電流計的指針不會偏轉。\\n\\n對於線圈來說，運動的磁棒意味著它周圍的磁場發生了變化，從而使線圈感生出電流.法拉第終於實現了他多年的夢想——用磁的運動產生電！奧斯特和法拉第的發現，深刻地揭示了一組極其美妙的物理對稱性：運動的電產生磁，運動的磁產生電。\\n\\n不僅磁棒與線圈的相對運動可以使線圈出現感應電流，一個線圈中的電流發生了變化，也可以使另一個線圈出現感應電流。\\n\\n將線圈通過開關k與電源連接起來，在開關k合上或斷開的過程中，線圈2就會出現感應電流.如果將與線圈1連接的直流電源改成交變電源，即給線圈1提供交變電流，也引起線圈出現感應電流.這同樣是因為，線圈1的電流變化導致線圈2周圍的磁場發生了變化。\\n\\n發現者\\n\\n邁克爾·法拉第\\n\\n1820年H.C.奧斯特發現電流磁效應後，許多物理學家便試圖尋找它的逆效應，邁克爾·法拉第提\\n\\n出了磁能否產生電，磁能否對電作用的問題，1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在測量地磁強度時，偶然發現金屬對附近磁針的振盪有阻尼作用。1824年，阿喇戈根據這個現象做了銅盤實驗，發現轉動的銅盤會帶動上方自由懸掛的磁針旋轉，但磁針的旋轉與銅盤不同步，稍滯後。電磁阻尼和電磁驅動是最早發現的電磁感應現象，但由於冇有直接表現為感應電流，當時未能予以說明。\\n\\n1831年8月，M.法拉第在軟鐵環兩側分彆繞兩個線圈，其一為閉合迴路，在導線下端附近平行放置一磁針，另一與電池組相連，接開關，形成有電源的閉合迴路。實驗發現，合上開關，磁針偏轉；切斷開關，磁針反向偏轉，這表明在無電池組的線圈中出現了感應電流。法拉第立即意識到，這是一種非恒定的暫態效應。緊接著他做了幾十個實驗，把產生感應電流的情形概括為5類：變化的電流，變化的磁場，運動的恒定電流，運動的磁鐵，在磁場中運動的導體，並把這些現象正式定名為電磁感應。進而，法拉第發現，在相同條件下不同金屬導體迴路中產生的感應電流與導體的導電能力成正比，他由此認識到，感應電流是由與導體性質無關的感應電動勢產生的，即使冇有迴路冇有感應電流，感應電動勢依然存在。\\n\\n後來，給出了確定感應電流方向的楞次定律以及描述電磁感應定量規律的法拉第電磁感應定律。並按產生原因的不同，把感應電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種，前者起源於洛倫茲力，後者起源於變化磁場產生的有旋電場。\\n\\n法拉第定律\\n\\n有些物理學家注意到法拉第定律是一條描述兩種現象的方程式：由磁力在移動中的電線中產生的運動電動勢，及由磁場轉變而成的電力所產生的感應電動勢。就像理查德·費曼指出的那樣：所以“通量定則”，指出電路中電動勢等於通過電路的磁通量變化率的，同樣適用於通量不變化的時候，這是因為場有變化，或是因為電路移動（或兩者皆是）……但是在我們對定則的解釋裡，我們用了兩個屬於完全不同個案的定律：“電路運動”的和“場變化”的。\\n\\n我們不知道在物理學上還有其他地方，可以用到一條如此簡單且準確的通用原理，來明白及分析兩個不同的現象。\\n\\n–理查德·P·費曼?《費曼物理學講義》格裡夫斯的書中也有類似陳述。\\n\\n曆史\\n\\n法拉第定律最初是一條基於觀察的實驗定律。後來被正式化，其偏導數的限製版本，跟其他的電磁學定律一塊被列麥克斯韋方程組的現代亥維賽版本。\\n\\n法拉第電磁感應定律是基於法拉第於1831年所作的實驗。這個效應被約瑟·亨利於大約同時發現，但法拉第的發表時間較早。\\n\\n見麥克斯韋討論電動勢的原著。\\n\\n於1834年由波羅的海德國科學家海因裡希·楞次發現的楞次定律，提供了感應電動勢的方向，及生成感應電動勢的電流方向。\\n\\n電動機\\n\\n發電機可以“反過來”運作，成為電動機。例如，用法拉第碟片這例子，設一直流電流由電壓驅動，通過導電軸臂。然後由洛倫茲力定律可知，行進中的電荷受到磁場B的力，而這股力會按佛來明左手定則訂下的方向來轉動碟片。在冇有不可逆效應（如摩擦或焦耳熱）的情況下，碟片的轉動速率必需使得dΦB\\/dt等於驅動電流的電壓。\\n\\n變壓器\\n\\n法拉第定律所預測的電動勢，同時也是變壓器的運作原理。當線圈中的電流轉變時，轉變中的電流生成一轉變中的磁場。在磁場作用範圍中的第二條電線，會感受到磁場的轉變，於是自身的耦合磁通量也會轉變（dΦB\\/dt）。因此，第二個線圈內會有電動勢，這電動勢被稱為感應電動勢或變壓器電動勢。如果線圈的兩端是連接著一個電負載的話，電流就會流動。\\n\\n感應電流產生的條件\\n\\n電磁感應\\n\\n1.電路是閉合且通的。\\n\\n電磁感應\\n\\n2.穿過閉合電路的磁通量發生變化。\\n\\n3.電路的一部分在磁場中做切割磁感線運動（切割磁感線運動就是為了保證閉合電路的磁通量發生改變）(如果缺少一個條件，就不會有感應電流產生).。\\n\\n電磁感應現象中之所以強調閉合電路的“一部分導體”，是因為當整個閉合電路切割磁感線時，左右兩邊產生的感應電流方向分彆為逆時針和順時針，對於整個電路來講電流抵消了。\\n\\n電磁感應中的能量關係。\\n\\n電磁感應是一個能量轉換過程，例如可以將重力勢能，動能等轉化為電能，熱能等。\\n\\n科技應用\\n\\n動圈式話筒的原理\\n\\n話筒的工作原理-----電磁感應\\n\\n在劇場裡，為了使觀眾能聽清演員的聲音，常常需要把聲音放大，放大聲音的裝話筒的工作原理-----電磁感應置主要包括話筒，擴音器和揚聲器三部分。話筒是把聲音轉變為電信號的裝置。圖2是動圈式話筒構造原理圖，它是利用電磁感應現象製成的，當聲波使金屬膜片振動時，連接在膜片上的線圈（叫做音圈）隨著一起振動，音圈在永久磁鐵的磁場裡振動，其中就產生感應電流（電信號），感應電流的大小和方向都變化，變化的振幅和頻率由聲波決定，這個信號電流經擴音器放大後傳給揚聲器，從揚聲器中就發出放大的聲音。\\n\\n磁帶錄音機的原理\\n\\n磁帶錄音機主要由機內話筒、磁帶、錄放磁頭、放大電路、揚聲器、傳動機構等部分組成，是錄音機的錄、放原理示意圖。錄音時，聲音使話筒中產生隨聲音而變化的感應電流——音頻電流，音頻電流經放大電路放大後，進入錄音磁頭的線圈中，在磁頭的縫隙處產生隨音頻電流變化的磁場。磁帶緊貼著磁頭縫隙移動，磁帶上的磁粉層被磁化，在磁帶上就記錄下聲音的磁信號。\\n\\n放音是錄音的逆過程，放音時，磁帶緊貼著放音磁頭的縫隙通過，磁帶上變化的磁場使放音磁頭線圈中產生感應電流，感應電流的變化跟記錄下的磁信號相同，所以線圈中產生的是音頻電流，這個電流經放大電路放大後，送到揚聲器，揚聲器把音頻電流還原成聲音。\\n\\n在錄音機裡，錄、放兩種功能是合用一個磁頭完成的，錄音時磁頭與話筒相連；放音時磁頭與揚聲器相連。\\n\\n汽車車速表\\n\\n汽車車速表------電磁感應\\n\\n汽車駕駛室內的車速表是指示汽車行駛速度的儀表。它是利用電磁感應原理，使汽車車速表------電磁感應錶盤上指針的擺角與汽車的行駛速度成正比。車速表主要由驅動軸、磁鐵、速度盤，彈簧遊絲、指針軸、指針組成。其中永久磁鐵與驅動軸相連。在錶殼上裝有刻度為公裡\\/小時的錶盤。\\n\\n永久磁鐵的磁感線方向如圖1所示。其中一部分磁感線將通過速度盤，磁感線在速度盤上的分佈是不均勻的，越接近磁極的地方磁感線數目越多。當驅動軸帶動永久磁鐵轉動時，則通過速度盤上各部分的磁感線將依次變化，順著磁鐵轉動的前方，磁感線的數目逐漸增加，而後方則逐漸減少。由法拉第電磁感應原理知道，通過導體的磁感線數目發生變化時，在導體內部會產生感應電流。又由楞次定律知道，感應電流也要產生磁場，其磁感線的方向是阻止原來磁場的變化。用楞次定律判斷出，順著磁鐵轉動的前方，感應電流產生的磁感線與磁鐵產生的磁感線方向相反，因此它們之間互相排斥；反之後方感應電流產生的磁感線方向與磁鐵產生的磁感線方向相同，因此它們之間相互吸引。由於這種吸引作用，速度盤被磁鐵帶著轉動，同時軸及指針也隨之一起轉動。\\n\\n為了使指針能根據不同車速停留在不同位置上，在指針軸上裝有彈簧遊絲，遊絲的另一端固定在鐵殼的架上。當速度盤轉過一定角度時，遊絲被扭轉產生相反的力矩，當它與永久磁鐵帶動速度盤的力矩相等時，則速度盤停留在那個位置而處於平衡狀態。這時，指針軸上的指針便指示出相應的車速數值。\\n\\n永久磁鐵轉動的速度和汽車行駛速度成正比。當汽車行駛速度增大時，在速度盤中感應的電流及相應的帶動速度盤轉動的力矩將按比例地增加，使指針轉過更大的角度，因此車速不同指針指出的車速值也相應不同。當汽車停止行駛時，磁鐵停轉，彈簧遊絲使指針軸複位，從而使指針指在“0”處。\\n\\n利用渦流加熱和熔鍊金屬\\n\\n交流的磁場在金屬內感應的渦流能產生熱效應，這種加熱方法與用燃料加熱相比有很多優點，除課本所述外還有：加熱效率高，達到50～90%；加熱速度快；用不同頻率的交流可得到不同的加熱深度，這是因為渦流在金利用渦流加熱和熔鍊金屬------電磁感應屬內不是均勻分佈的，越靠近金屬表麵層電流越強，頻率越高這種現象越利用渦流加熱和熔鍊金屬------電磁感應顯著，稱為“趨膚效應”。工業上把感應加熱依頻率分為四種：工頻（50赫）；中頻（0.5～8千赫）；超音頻（20～60千赫）；高頻（60～600千赫）。工頻交流直接由配電變壓器提供；中頻交變電流由三相電動機帶動中頻發電機或用可控矽逆變器產生；超音頻和高頻交流由大功率電子管振盪器產生。\\n\\n無心式感應熔爐的用途是熔鍊鑄鐵、鋼、合金鋼和銅、鋁等有色金屬。所用交流的頻率要隨坩鍋能容納的金屬質量多少來選擇，以取得最好的效果。例如：5千克的用20千赫，100千克的用2.5千赫，5噸的用1千赫以至50千赫。\\n\\n冶煉鍋內裝入被冶煉的金屬，讓高頻交變電流通過線圈，被冶煉的金屬中就產生很強的渦流，從而產生大量的熱使金屬熔化這種冶煉方法速度快，溫度容易控製，能避免有害雜質混入被冶煉的金屬中，適於冶煉特種合金和特種鋼。\\n\\n感應加熱法也廣泛用於鋼件的熱處理，如淬火、回火、表麵滲碳等，例如齒輪、軸等隻需要將表麵淬火提高硬度、增加耐磨性，可以把它放入通有高頻交流的空心線圈中，表麵層在幾秒鐘內就可上升到淬火需要的高溫，顏色通紅，而其內部溫度升高很少，然後用水或其他淬火劑迅速冷卻就可以了，其他的熱處理工藝，可根據需要的加熱深度選用中頻或工頻等。\\n\\n重要意義\\n\\n法拉第的實驗表明，不論用什麼方法，隻要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有電流產生。這種現象稱為電磁感應現象，所產生的電流稱為感應電流。\\n\\n法拉第根據大量實驗事實總結出瞭如下定律：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通變化率成正比。\\n\\n感應電動勢用ε表示，即ε=nΔΦ\\/Δt這就是法拉第電磁感應定律。\\n\\n電磁感應現象是電磁學中最重大的發現之一，它揭示了電、磁現象之間的相互聯絡。法拉第電磁感應定律的重要意義在於，一方麵，依據電磁感應的原理，人們製造出了發電機，電能的大規模生產和遠距離輸送成為可能；另一方麵，電磁感應現象在電工技術、電子技術以及電磁測量等方麵都有廣泛的應用。人類社會從此邁進了電氣化時代。\\n\\n無線局域網標準802.11的MAC和802.3協議的MAC非常相似，都是在一個共享媒體之上支援多個用戶共享資源，由發送者在發送數據前先進行網絡的可用性檢測。在802.3協議中，是由一種稱為C**A\\/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)的協議來完成調節，這個協議解決了在Ethernet上的各個工作站如何在線纜上進行傳輸的問題，利用它檢測和避免當兩個或兩個以上的網絡設備需要進行數據傳送時網絡上的衝突。在802.11無線局域網協議中，衝突的檢測存在一定的問題，這個問題稱為\\\"Near\\/Far\\\"現象，這是由於要檢測衝突，設備必須能夠一邊接受數據信號一邊傳送數據信號，而這在無線係統中是無法辦到的。\\n\\n鑒於這個差異，在802.11中對C**A\\/CD進行了一些調整，采用了新的協議C**A\\/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)或者DCF(DistributedCoordinationFunction)。C**A\\/CA利用ACK信號來避免衝突的發生，也就是說，隻有當客戶端收到網絡上返回的ACK信號後才確認送出的數據已經正確到達目的地址。\\n\\nC**A\\/CA的工作原理\\n\\n這種協議實際上就是在發送數據幀之前先對通道進行預約。下麵為了方便解釋這種技術的主要原理請大家先看下圖。\\n\\nC**A\\/CA協議中的RTS和CTS幀\\n\\nC**A\\/CA協議中的RTS和CTS幀①在圖中，\\n\\n●站B、站C、站E在站A的無線信號覆蓋的範圍內。而站D不在其內。\\n\\n●站A、站E、站D在站B的無線信號覆蓋的範圍內，但站C不在其內。\\n\\n②如果站A要向站B發送數據，那麼，站A在發送數據幀之前，要先向站B發送一個請求發送幀RTS(RequestToSend)。在RTS幀中已說明將要發送的數據幀的長度。站B收到RTS幀後就向站A迴應一個允許發送幀CTS(ClearToSend)。在CTS幀中也附上A欲發送的數據幀的長度(從RTS幀中將此數據複製到CTS幀中)。站A收到CTS幀後就可發送其數據幀了。現在討論在A和B兩個站附近的一些站將做出什麼反應。\\n\\n●對於站C，站C處於站A的無線傳輸範圍內，但不在站B的無線傳輸範圍內。因此站C能夠收聽到站A發送的RTS幀，但經過一小段時間後，站C收聽不到站B發送的CTS幀。這樣，在站A向站B發送數據的同時，站C也可以發送自己的數據而不會乾擾站B接收數據(注意：站C收聽不到站B的信號表明，站B也收不聽到站C的信號)。\\n\\n●對於站D，站D收聽不到站A發送的RTS幀，但能收聽到站B發送的CTS幀。因此，站D在收到站B發送的CTS幀後，應在站B隨後接收數據幀的時間內關閉數據發送操作，以避免乾擾站B接收自A站發來的數據。\\n\\n●對於站E，它能收到RTS幀和CTS幀，因此，站E在站A發送數據幀的整個過程中不能發送數據。\\n\\n③雖然使用RTS和CTS幀會使整個網絡的效率有所下降。但這兩種控製幀都很短，它們的長度分彆為20和14字節。而數據幀則最長可達2346字節，相比之下的開銷並不算大。相反，若不使用這種控製幀，則一旦發生衝突而導致數據幀重發，則浪費的時間就更大。雖然如此，但協議還是設有三種情況供用戶選擇：\\n\\n●使用RTS和CTS幀；\\n\\n●當數據幀的長度超過某一數值時才使用RTS和CTS幀；\\n\\n●不使用RTS和CTS幀。\\n\\n④儘管協議經過了精心設計，但衝突仍然會發生。\\n\\n例如：站B和站C同時向站A發送BTS幀。這兩個RTS幀發生衝突後，使得站A收不到正確的RTS幀因而站A就不會發送後續的CTS幀。這時，站B和站C像以太網發生衝突那樣，各自隨機地推遲一段時間後重新發送其RTS幀。推遲時間的演算法也是使用二進製指數退避。\\n\\n⑤為了儘量減少衝突，802.11標準設計了獨特的MAC子層。\\n\\nC**A\\/CA協議的工作流程\\n\\nC**A\\/CA協議的工作流程分為兩個分彆是:1.送出數據前，監聽媒體狀態，等冇有人使用媒體，維持一段時間後，再等待一段隨機的時間後依然冇有人使用，才送出數據。由於每個設備采用的隨機時間不同，所以可以減少衝突的機會。\\n\\n2.送出數據前，先送一段小小的請求傳送報文(RTS:RequesttoSend)給目標端，等待目標端迴應CTS:CleartoSend報文後，纔開始傳送。利用RTS-CTS握手(handshake)程式，確保接下來傳送資料時，不會被碰撞。同時由於RTS-CTS封包都很小，讓傳送的無效開銷變小。\\n\\nC**A\\/CA通過這兩種方式來提供無線的共享訪問，這種顯式的ACK機製在處理無線問題時非常有效。然而不管是對於802.11還是802.3來說，這種方式都增加了額外的負擔，所以802.11網絡和類似的Ethernet網比較總是在效能上稍遜一籌。\\n\\nC**A\\/CD和C**A\\/CA的主要差彆\\n\\nC**A\\/CD：帶有衝突檢測的載波監聽多路訪問，可以檢測衝突，但無法“避免”\\n\\nC**A\\/CA：帶有衝突避免的載波偵聽多路訪問，發送包的同時不能檢測到通道上有無衝突，隻能儘量“避免”；1.兩者的傳輸介質不同,C**A\\/CD用於總線式以太網,而C**A\\/CA則用於無線局域網802.11a\\/b\\/g\\/n等等；2.檢測方式不同,C**A\\/CD通過電纜中電壓的變化來檢測，當數據發生碰撞時，電纜中的電壓就會隨著發生變化；而C**A\\/CA采用能量檢測(ED)、載波檢測(CS)和能量載波混合檢測三種檢測通道空閒的方式；3.WLAN中，對某個節點來說，其剛剛發出的信號強度要遠高於來自其他節點的信號強度，也就是說它自己的信號會把其他的信號給覆蓋掉；4.本節點處有衝突並不意味著在接收節點處就有衝突。\\n\\n綜上，在WLAN中實現C**A\\/CD是比較困難的。\\n\\n\"

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