磁场范文10篇

摘要20世纪下半叶超导与永磁强磁场技术已成熟到可提供满足各种需求的强磁场装置，开始形成了相应高技术产业，并在积极开拓着多方面应用，本方介绍了有关进展并期望21世纪将发展成一个强有力的新兴产业。

关键词强磁场技术与应用产业化

六十年现了实用超导材料，八十年代出现了性质优良的钕铁硼永磁材料，使人们可以不耗费很大的电功率获得大体积持续的强磁场，发展超导与永磁强磁场技术是20世纪下半叶电工新技术发展的一个重要方面。在各国高能物理、核物理、核聚变，磁流体发电等大型科技计划推动下，整个技术得到了良好的发展。低温铌钛合金及铌三锡复合超导线与钕铁硼永磁材料已形成产业，可进行批量生产。人们已研制成功了15特斯拉以下各种场强，各种磁场形态，大体积的可长期可靠运行的强磁场装置，积极推进着强磁场在各方面的应用。

1998年3月投入运行的日本名古屋核融合科学研究所的核聚变研究用的大型螺旋装置（LHD）是当今超导磁体技术水平的典型代表。装置本体外径13．5m，高8.8m，总重约1600t，其中4.2K冷重约850t。它有两个主半径3．9m，平均小半径0．975m，绕环10圈的螺旋线圈，三对内径分别为3.2、5．4和10．8m的极向场螺管线圈，中心磁场前期为3特斯拉（4.2K），后期为4特斯拉（1．8K），磁场总储能将达16亿J。超导强磁场装置需在液氦温度下运行，从使用出发，努力减少漏热以降低液氦消耗和研制配备方便可靠的低温制冷系统有着重要的意义。经不断努力改进，一些零液氦消耗和无液氦的超导磁体系统已在可靠的使用，它们只需配有小型的制冷装置即可持续运行，不需专人维护，使应用范围大大扩大。

我国在超导与永磁磁体技术方面也进行了长期持续的努力，奠立了良好基础，研制成多台实用磁体系统，有些已在使用，具备了按照需求设计建造所需强磁场装置的能力。中国科学院电工研究所研制成功的磁流体发电用鞍形二极超导磁体系统（中心磁场4特斯拉，室温孔径0．44m，磁场长1m，磁场储能8.8兆焦耳）和空间反物质探测谱仪用大型钕铁硼永久磁体（中心磁场0.13特斯拉，孔径1.lm，高0.8m）代表着我国当今的技术水平，无液氦磁体系统的研制工作也在积极进行中。随着超导与永磁强磁场技术的成熟，强磁场的多方面应用也得到了蓬勃发展，与各种科学仪器配套的小型强磁场装置已形成了一定规模的产品，做为磁场应用技术的核磁共振技术，磁分离技术与磁悬浮技术继续开拓着多方面的新型应用，形成了一些新型产品与样机，磁拉硅单晶生长炉也成为产品得到了实际应用。

医疗用磁成像装置已真正成为一定规模的产业，全世界已有几千台超导与永磁磁成像装置在医院使用，我国也有永磁装置在小批量生产，研制成功了几台0．6—1．0特斯拉的超导装置。除继续扩大医疗应用猓谂赜τ么懦上褡爸糜诠ひ瞪碳嗖庥胧称费≡瘢罱毡窘辛擞糜诩觳馕鞴咸呛坑肟昭坝糜诒姹餝almon鱼雌雄性的实验，取得了有意义的结果。用于高岭土提纯的超导高梯度磁选机已有十余台在生产运行，磁拉硅单晶生长炉也已开始使用，但尚未形成规模，中国科学院电工研究所与低温工程中心曾在九十年代初研制成功超导磁分离工业样机，试制成功了两套单晶炉用超导磁体系统，为产品的形成奠定了基础。

（一）教学目的

1．知道电流周围存在着磁场。

2．知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

3．会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

（二）教具一根硬直导线，干电池2～4节，小磁针，铁屑，螺线管，开关，导线若干。

（三）教学过程

实践是检验真理的唯一标准。而“地壳弦动仪”就是检验地壳存在弦动运动的仪器。

“地球磁场逆转”，是世界各国科技界共同关注的重大课题。关于“地球磁场逆转”，我们的前人并没有任何记载。那么“地球磁场逆转”是如何被发现的呢？原来国外科技界在研究地质时，对地壳岩石进行钻探。钻探机的钻头是空芯圆柱形，所以钻探取出的标本呈现一个“岩芯柱”。在长长的“岩芯柱”上,科学家们发现，火山岩浆凝固时，其中的铁总是按磁场方向排列，并留有岩浆冷却时遗留的微弱的磁场。发现这个微弱磁场的方向，在形成的各个年代不尽相同的“现象”。于是得出“地球磁场逆转”的结论。这个结论的发表引起世界轩然大波。如果地球内部没有辐射能,是一个凝固体，那么钻探的岩芯标本的磁场逆转问题,是可以代表“地球磁场逆转”。然而地球是由不同质量、不同温度、不同材质组成的球层。如大气层、水层、岩石层、岩浆层、地核等。内外都充满活力,是一个非常活跃的行星。地壳与有磁场的地核由于存在以上的特殊构造,导致壳与核有相对运动。这样一来钻探的岩芯标本磁场的逆转问题,能否就一定代表是地球磁场逆转就应另当别论了。看来这个问题存在着解释上的失误。显然还存在着另一种解释,那就是“地壳弦动”论。

大家知道地球磁场屏蔽了宇宙有害射线，主要是太阳风暴对地球的袭击，它保护了地球所有生命的延续。可见地球磁场存在对地球生物的重要性。于是各国科技界投入了大量人力、物力、资金来研究地球磁场逆转的原因。专家认为，地球磁场来自地球深处的地心部分。固体的地核四周是处在熔解状的铁和镍液体。地核在金属液中的运动，产生了电流，形成了地球磁场，而钻探地壳岩芯的磁场是由地球深处磁场感应而来。我们可以在岩石上看到翻转的情形，可是岩石不会告诉我们为什么。从地质记录来看，地球磁场平均大约每20万年翻转一次，不过时间也可能相差很大，并不固定,上一次磁场翻转是在78万年前。

我们只观察钻探的地壳岩芯就得出地球磁场逆转是否正确呢？早在上个世纪九十年代初，总理曾指出“地质的发生、发展从来是同天文学、生物学相联系。把天体运动与地球运动结合起来，把宇宙作为一个体系，把运动着的天体、地球及生物作为相互联系的整体，进行多学科的研究，是当代地质学的一个重要研究方向”。最近总书记也指出“要坚持把自主创新摆在全部科技工作的首位”。中国科学院路甬祥院长也预言“把中国传统文化的整体思维与西方现代科学技术结合，可能出现一大批最为重要的、原始的自主创新。这样看来我们在研究地质、地球物理时，应天地结合的综合考虑，才不至于走“地心说”片面性的歧途。

我们在研究地球物理的同时，不但要考虑天体运动的引力关系，并且也要考虑地球本身的复杂构造。当前科技界把地球的结构由外向内基本分成（1）大气层、（2）海水层、（3）地壳层、（4）岩浆层、(5)外核、（6）内核等。地壳处在“上有海水，下有岩浆”。是上、下有液体把它夹于其中，属于腹背受敌。地球的这种复杂结构。当今科技界普遍认为地壳是由板块组成。没有磁场的地壳板块是漂移的（魏格纳大陆漂移）。我们是生活在漂移的大陆上，就如同我们站在会移动的船上，船调了头是“一种现象”，而我们的船虽然方向变了，可指南针仍然指南,指南“才是本质”！我们生存在弦动的地壳上，为什么结论地球磁场在逆转呢？实际说地球磁场逆转就是地心说的翻版。地心说的观点是；明明自己在绕着太阳转,而硬说是太阳在围着地球转！同理看岩芯磁场逆转，说是地球磁场逆转也是犯地心说的同样错误。是现象与本质的混淆。

我们可以把地核比作一个条型永磁体，磁体的外层有一层液体岩浆，而地壳包裹着岩浆与地核。这样看来地壳与地核不是固体联结，强大的日月引潮力不但对地壳表面海水有潮汐作用，对地壳之下的液体岩浆同样也有潮汐作用。这样地壳与地核的相对位置不会永远不变。再加之月亮的公转不与地球赤道平行，地球的自转又快于月亮的公转，所以月亮对地球的引潮力永远倾斜。永远倾斜的引潮力使地壳在有磁场的地核上产生有螺旋角的运动，我们把这种运动叫“地壳弦动”。是火山爆发与沉积岩记录了地壳在地核上弦动的全过程，所以钻探的地壳岩芯必须存在磁场逆转的现象。从而说明钻探岩芯磁场逆转，是证明地壳在有磁场的地核上弦动，而不是地球磁场逆转。观钻探岩芯磁场逆转，就结论是“地球磁场逆转”这显然是解释上的差错。

教学目标

知识目标

1.了解磁场的产生和磁现象.

2.理解磁场的方向性，知道用磁感线反映磁场的方向.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况.

3.掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向.

能力目标

教学目标

知识目标

1.了解磁场的产生和磁现象.

2.理解磁场的方向性，知道用磁感线反映磁场的方向.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况.

3.掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向.

能力目标

一、教学设计思想

“场”是物理学中一个重要概念，“磁场”看不见，摸不到，十分抽象，难于理解。初中学生又是首次接触“场”这个概念，学习的难度较大。本节课的教学设计宗旨是要充分运用学生在生活中积累的实践经验，采用“类比”的方法，促使学生把生活实际中认识“风”的方法、手段“迁移”到物理课堂上，使学生认识磁场的存在，找到形成磁场概念的途径，最大限度地参与到教学活动过程中来，得到科学思维方法的启迪。

二、教学目标的确立

1.知识与技能

(1)知道磁体周围存在磁场;

(2)知道磁感线可以用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的;

【设计理念】

构建“人文·物理·社会”三维课堂，在引导学生探究物理知识的同时，渗透以人为本的培养理念。让“研究性学习”走进课堂，走入学科教学，切实增强课堂教学的开放性、

民主性、生成性。释放学生心灵，张扬学生个性，最大限度地发展学生的创新思维和实践能力。井以“随堂探究卷”为桥，架师生互动平台，提供一种切实可行的质性评价手段。

【教学目标】

1.通过了解我国古代的磁文明，激发学习热情;

2.通过实验探究，了解磁体特性、感知磁场;

摘要20世纪下半叶超导与永磁强磁场技术已成熟到可提供满足各种需求的强磁场装置，开始形成了相应高技术产业，并在积极开拓着多方面应用，本方介绍了有关进展并期望21世纪将发展成一个强有力的新兴产业。

关键词强磁场技术与应用产业化

六十年现了实用超导材料，八十年代出现了性质优良的钕铁硼永磁材料，使人们可以不耗费很大的电功率获得大体积持续的强磁场，发展超导与永磁强磁场技术是20世纪下半叶电工新技术发展的一个重要方面。在各国高能物理、核物理、核聚变，磁流体发电等大型科技计划推动下，整个技术得到了良好的发展。低温铌钛合金及铌三锡复合超导线与钕铁硼永磁材料已形成产业，可进行批量生产。人们已研制成功了15特斯拉以下各种场强，各种磁场形态，大体积的可长期可靠运行的强磁场装置，积极推进着强磁场在各方面的应用。

1998年3月投入运行的日本名古屋核融合科学研究所的核聚变研究用的大型螺旋装置（LHD）是当今超导磁体技术水平的典型代表。装置本体外径13．5m，高8.8m，总重约1600t，其中4.2K冷重约850t。它有两个主半径3．9m，平均小半径0．975m，绕环10圈的螺旋线圈，三对内径分别为3.2、5．4和10．8m的极向场螺管线圈，中心磁场前期为3特斯拉（4.2K），后期为4特斯拉（1．8K），磁场总储能将达16亿J。超导强磁场装置需在液氦温度下运行，从使用出发，努力减少漏热以降低液氦消耗和研制配备方便可靠的低温制冷系统有着重要的意义。经不断努力改进，一些零液氦消耗和无液氦的超导磁体系统已在可靠的使用，它们只需配有小型的制冷装置即可持续运行，不需专人维护，使应用范围大大扩大。

我国在超导与永磁磁体技术方面也进行了长期持续的努力，奠立了良好基础，研制成多台实用磁体系统，有些已在使用，具备了按照需求设计建造所需强磁场装置的能力。中国科学院电工研究所研制成功的磁流体发电用鞍形二极超导磁体系统（中心磁场4特斯拉，室温孔径0．44m，磁场长1m，磁场储能8.8兆焦耳）和空间反物质探测谱仪用大型钕铁硼永久磁体（中心磁场0.13特斯拉，孔径1.lm，高0.8m）代表着我国当今的技术水平，无液氦磁体系统的研制工作也在积极进行中。

随着超导与永磁强磁场技术的成熟，强磁场的多方面应用也得到了蓬勃发展，与各种科学仪器配套的小型强磁场装置已形成了一定规模的产品，做为磁场应用技术的核磁共振技术，磁分离技术与磁悬浮技术继续开拓着多方面的新型应用，形成了一些新型产品与样机，磁拉硅单晶生长炉也成为产品得到了实际应用。

摘要20世纪下半叶超导与永磁强磁场技术已成熟到可提供满足各种需求的强磁场装置，开始形成了相应高技术产业，并在积极开拓着多方面应用，本方介绍了有关进展并期望21世纪将发展成一个强有力的新兴产业。

关键词强磁场技术与应用产业化

六十年现了实用超导材料，八十年代出现了性质优良的钕铁硼永磁材料，使人们可以不耗费很大的电功率获得大体积持续的强磁场，发展超导与永磁强磁场技术是20世纪下半叶电工新技术发展的一个重要方面。在各国高能物理、核物理、核聚变，磁流体发电等大型科技计划推动下，整个技术得到了良好的发展。低温铌钛合金及铌三锡复合超导线与钕铁硼永磁材料已形成产业，可进行批量生产。人们已研制成功了15特斯拉以下各种场强，各种磁场形态，大体积的可长期可靠运行的强磁场装置，积极推进着强磁场在各方面的应用。

1998年3月投入运行的日本名古屋核融合科学研究所的核聚变研究用的大型螺旋装置（LHD）是当今超导磁体技术水平的典型代表。装置本体外径13．5m，高8.8m，总重约1600t，其中4.2K冷重约850t。它有两个主半径3．9m，平均小半径0．975m，绕环10圈的螺旋线圈，三对内径分别为3.2、5．4和10．8m的极向场螺管线圈，中心磁场前期为3特斯拉（4.2K），后期为4特斯拉（1．8K），磁场总储能将达16亿J。超导强磁场装置需在液氦温度下运行，从使用出发，努力减少漏热以降低液氦消耗和研制配备方便可靠的低温制冷系统有着重要的意义。经不断努力改进，一些零液氦消耗和无液氦的超导磁体系统已在可靠的使用，它们只需配有小型的制冷装置即可持续运行，不需专人维护，使应用范围大大扩大。

我国在超导与永磁磁体技术方面也进行了长期持续的努力，奠立了良好基础，研制成多台实用磁体系统，有些已在使用，具备了按照需求设计建造所需强磁场装置的能力。中国科学院电工研究所研制成功的磁流体发电用鞍形二极超导磁体系统（中心磁场4特斯拉，室温孔径0．44m，磁场长1m，磁场储能8.8兆焦耳）和空间反物质探测谱仪用大型钕铁硼永久磁体（中心磁场0.13特斯拉，孔径1.lm，高0.8m）代表着我国当今的技术水平，无液氦磁体系统的研制工作也在积极进行中。

随着超导与永磁强磁场技术的成熟，强磁场的多方面应用也得到了蓬勃发展，与各种科学仪器配套的小型强磁场装置已形成了一定规模的产品，做为磁场应用技术的核磁共振技术，磁分离技术与磁悬浮技术继续开拓着多方面的新型应用，形成了一些新型产品与样机，磁拉硅单晶生长炉也成为产品得到了实际应用。

实践是检验真理的唯一标准。而“地壳弦动仪”就是检验地壳存在弦动运动的仪器。

“地球磁场逆转”，是世界各国科技界共同关注的重大课题。关于“地球磁场逆转”，我们的前人并没有任何记载。那么“地球磁场逆转”是如何被发现的呢？原来国外科技界在研究地质时，对地壳岩石进行钻探。钻探机的钻头是空芯圆柱形，所以钻探取出的标本呈现一个“岩芯柱”。在长长的“岩芯柱”上,科学家们发现，火山岩浆凝固时，其中的铁总是按磁场方向排列，并留有岩浆冷却时遗留的微弱的磁场。发现这个微弱磁场的方向，在形成的各个年代不尽相同的“现象”。于是得出“地球磁场逆转”的结论。这个结论的发表引起世界轩然大波。如果地球内部没有辐射能,是一个凝固体，那么钻探的岩芯标本的磁场逆转问题,是可以代表“地球磁场逆转”。然而地球是由不同质量、不同温度、不同材质组成的球层。如大气层、水层、岩石层、岩浆层、地核等。内外都充满活力,是一个非常活跃的行星。地壳与有磁场的地核由于存在以上的特殊构造,导致壳与核有相对运动。这样一来钻探的岩芯标本磁场的逆转问题,能否就一定代表是地球磁场逆转就应另当别论了。看来这个问题存在着解释上的失误。显然还存在着另一种解释,那就是“地壳弦动”论。

大家知道地球磁场屏蔽了宇宙有害射线，主要是太阳风暴对地球的袭击，它保护了地球所有生命的延续。可见地球磁场存在对地球生物的重要性。于是各国科技界投入了大量人力、物力、资金来研究地球磁场逆转的原因。专家认为，地球磁场来自地球深处的地心部分。固体的地核四周是处在熔解状的铁和镍液体。地核在金属液中的运动，产生了电流，形成了地球磁场，而钻探地壳岩芯的磁场是由地球深处磁场感应而来。我们可以在岩石上看到翻转的情形，可是岩石不会告诉我们为什么。从地质记录来看，地球磁场平均大约每20万年翻转一次，不过时间也可能相差很大，并不固定,上一次磁场翻转是在78万年前。

我们只观察钻探的地壳岩芯就得出地球磁场逆转是否正确呢？早在上个世纪九十年代初，总理曾指出“地质的发生、发展从来是同天文学、生物学相联系。把天体运动与地球运动结合起来，把宇宙作为一个体系，把运动着的天体、地球及生物作为相互联系的整体，进行多学科的研究，是当代地质学的一个重要研究方向”。最近总书记也指出“要坚持把自主创新摆在全部科技工作的首位”。中国科学院路甬祥院长也预言“把中国传统文化的整体思维与西方现代科学技术结合，可能出现一大批最为重要的、原始的自主创新。这样看来我们在研究地质、地球物理时，应天地结合的综合考虑，才不至于走“地心说”片面性的歧途。

我们在研究地球物理的同时，不但要考虑天体运动的引力关系，并且也要考虑地球本身的复杂构造。当前科技界把地球的结构由外向内基本分成（1）大气层、（2）海水层、（3）地壳层、（4）岩浆层、(5)外核、（6）内核等。地壳处在“上有海水，下有岩浆”。是上、下有液体把它夹于其中，属于腹背受敌。地球的这种复杂结构。当今科技界普遍认为地壳是由板块组成。没有磁场的地壳板块是漂移的（魏格纳大陆漂移）。我们是生活在漂移的大陆上，就如同我们站在会移动的船上，船调了头是“一种现象”，而我们的船虽然方向变了，可指南针仍然指南,指南“才是本质”！我们生存在弦动的地壳上，为什么结论地球磁场在逆转呢？实际说地球磁场逆转就是地心说的翻版。地心说的观点是；明明自己在绕着太阳转,而硬说是太阳在围着地球转！同理看岩芯磁场逆转，说是地球磁场逆转也是犯地心说的同样错误。是现象与本质的混淆。

我们可以把地核比作一个条型永磁体，磁体的外层有一层液体岩浆，而地壳包裹着岩浆与地核。这样看来地壳与地核不是固体联结，强大的日月引潮力不但对地壳表面海水有潮汐作用，对地壳之下的液体岩浆同样也有潮汐作用。这样地壳与地核的相对位置不会永远不变。再加之月亮的公转不与地球赤道平行，地球的自转又快于月亮的公转，所以月亮对地球的引潮力永远倾斜。永远倾斜的引潮力使地壳在有磁场的地核上产生有螺旋角的运动，我们把这种运动叫“地壳弦动”。是火山爆发与沉积岩记录了地壳在地核上弦动的全过程，所以钻探的地壳岩芯必须存在磁场逆转的现象。从而说明钻探岩芯磁场逆转，是证明地壳在有磁场的地核上弦动，而不是地球磁场逆转。观钻探岩芯磁场逆转，就结论是“地球磁场逆转”这显然是解释上的差错今年科学时报北京8月29日讯：科学家们发现，地球内核的旋转速度每年要比地幔和地壳快0.3到0.5度，也就是说，地球内核比地球表面构造板块的运动速度快5万倍，新发现有助于科学家们解释地球磁场是怎样产生的。美国伊利诺伊大学地球物理学家宋晓东教授是这项研究工作的负责人，他们的成果发表在8月26日出版的美国《科学》杂志上。新发现也结束了一场为期9年的争论。宋晓东教授等科学家的发现，说明地壳与有磁场地核的相对位置不是永恒不变的。“地壳弦动”使两极地区相互换位，在南极时火山爆发和沉积岩记录了在南极的磁场方向，在北极时火山爆发和沉积岩记录了北极磁场方向。地球磁场逆转、大陆板块漂移、南极有煤、非洲大陆有冰川期、我国南方有冰臼、地球每年有500多万次的地震、超高压变质岩的折返、大洋洋脊磁场确的对称现象、沧海桑田变迁、地极、磁极漂移等现象都是对地壳弦动论的最好证明。所以现在钻探的岩芯必须有方向上的改变。