浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用（共10篇）

篇1：浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

阐述了电子设备设计中的电磁兼容设计方法及措施,一方面降低设备自身对外部的`电磁辐射干扰,另一方面提高设备抗击外部对自身干扰的性能,并列举了应用实例.

作 者：吴兰 Wu Lan 作者单位：上海铁路通信工厂,上海,36刊 名：铁路通信信号工程技术英文刊名：RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION ENGINEERING年，卷(期)：6(3)分类号：U2关键词：电磁兼容 传导 辐射 干扰

篇2：浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

浅谈电磁兼容及在ZPW-2000A中的应用

阐述了电子设备设计中的电磁兼容设计方法及措施,一方面降低设备自身对外部的`电磁辐射干扰,另一方面提高设备抗击外部对自身干扰的性能,并列举了应用实例.

作 者：吴兰 Wu Lan  作者单位：上海铁路通信工厂,上海,200436 刊 名：铁路通信信号工程技术 英文刊名：RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION ENGINEERING 年，卷(期)：2009 6(3) 分类号：U2 关键词：电磁兼容   传导   辐射   干扰  

篇3：浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

目前隐身技术主要是针对电磁微波雷达隐身而设计的,红外探测系统由于工作波长较微波雷达短3～4个数量级,目标分辨率高,具有被动探测、不辐射电磁波的优点,而与雷达探测系统处于同样重要的位置。因此,红外和雷达隐身的兼容性问题引起了人们的高度重视[1,2]。虽然国内外采用双层涂覆的方法来实现热红外的低发射和雷达波的高吸收取得了一定进展[3],但双层涂覆的涂层较厚,施工性较差且复合隐身性能仍需改进。为此,寻求一种材料使其具有雷达波高吸收、热红外低发射的性能,以实现单层红外/雷达兼容隐身具有重要意义。

铁基合金粉吸收剂由于温度稳定性好、磁导率较大等特点在吸收材料领域得到了广泛应用,但在单层红外/雷达兼容隐身中未见报道。以机械合金化法制备的铁基合金粉,由于导电率较高引起复介电常数较大,在吸波材料设计过程中很难匹配设计,吸波性能有待改善。硅烷偶联剂KH550是一种能通过与金属表面的羟基或水反应生成共价键而包覆在金属粉体表面的一种常用化合物[4]。本实验以KH550硅烷偶联剂包覆改性铁基合金粉,系统分析了包覆改性对铁基合金粉电磁参数、涂层吸波性能及红外低发射率的影响。

1 实验

1.1 实验药品

无水乙醇、聚氨酯(PU)、Fe基合金粉、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)(NH2C3H6Si(OC2H5)3)。

1.2 实验过程

铁基合金粉的处理:将5g粉体浸在20mL乙醇溶液中,超声分散,往其中逐渐滴加质量分数分别为1%、2%、3%、5%、10%的硅烷偶联剂乙醇溶液各20mL,反应完毕,过滤干燥后置于60℃真空烘箱中干燥。

同轴环的制备:将改性前后的铁基合金粉(分别编号为A、B)与石蜡以质量比3∶2混合均匀,制成内径3.04mm、外径7.0mm、厚3mm的同轴环状吸波材料。

涂层的制备:首先进行马口铁基板(10cm×5cm,厚度0.3mm)预处理,砂纸打磨→水洗→化学除油→水洗→烘干;然后选用聚氨酯为树脂基体,加入适量的颜填料(质量分数为60%)和固化剂,混合搅拌并超声波震荡提高分散度,加入乙酸丁酯调节粘度,用压缩空气喷涂法制备涂层,控制厚度为2mm。

1.3 实验仪器及测试方法

采用中科院上海技术物理研究所研制的IR-2双波段发射率测试仪测量涂层在8～14μm波段的红外发射率;用荷兰Quanta200扫描电子显微镜对颜填料的形貌进行表征;用美国安捷伦公司研制的矢量网络分析仪(PNA E8363B)测量样品的电磁参数;采用美国PE公司Spectrum GX-Ш型傅里叶变换红外光谱仪测试样品的红外吸收光谱。

2 结果与讨论

2.1 铁基合金粉的改性

图1为改性前后铁基合金粉的SEM图。从图1可以看出,铁基合金粉为径厚比很大的片状粉体而且有明显的层状结构,粒径在8～10μm左右。硅烷偶联剂对铁基合金粉包覆改性后,铁基合金表面由于包覆了一层致密的有机薄膜而略显光滑。

图2为改性前后铁基合金粉的红外光谱图。由图2(a)可以看出,铁基合金粉在3470.67cm-1处出现一个宽峰,说明铁基合金粉表面存在-OH,这可能是由于暴露在空气中的铁基合金粉吸水潮解所致[5];由图2(b)可见,在1624.54cm-1处出现了-NH2的N-H键弯曲振动吸收峰,在1055.60cm-1处有Si-O-M(M=Si,铁基合金粉)键的吸收峰,说明硅烷偶联剂KH550成功地包覆到铁基合金粉表面[4]。

2.2 包覆改性对低红外发射率的影响

图3为不同质量分数硅烷偶联剂乙醇溶液包覆铁基合金粉的低红外发射率。从图3中可以看出,当硅烷偶联剂质量分数为2%时,硅烷偶联剂包覆后涂层的发射率变化较小。当硅烷偶联剂质量分数超过2%以后,发射率急剧上升。这是因为当硅烷偶联剂质量分数较少时,偶联剂分子通过分子间的氢键、 库仑力等作用在铁基合金粉表面形成一层紧密有序的单分子膜,其厚度较小,对发射率影响小。随着硅烷偶联剂质量分数增加,偶联剂用量多时,粉体表面化学吸附的偶联剂的亲油端将与多余的偶联剂的亲油端形成多分子的物理吸附,多分子吸附层间相容性好,粉末间极易相互团聚,铁基合金粉颗粒增大,质量增加[6],在树脂基体中沉淀使发射率明显提高。

2.3 包覆改性对电磁参数的影响

图4为2%硅烷偶联剂包覆改性前后复介电常数的变化。从图4中可以看出,改性后铁基合金粉的介电常数实部、虚部有不同程度的下降。在含有合金粉体的随机混合媒质中,金属介质的电子极化、分子极化、界面极化以及金属之间强烈的相互作用,使混合媒质的介电常数实部很大。而包覆改性后,由于合金表面形成了致密均匀的有机物薄膜,合金粉体被有机物薄膜隔离开来,降低了其极化强度,从而使介电常数实部下降。同时,有机薄膜阻断了合金粉体形成的导电网络,降低了涂层的导电性[7]。由ε″=σ/ω知,频率相同时,电导率越低,涂层的导电虚部越低。但从图5中可以看出硅烷偶联剂包覆改性对复磁导率影响较小。

2.4 包覆改性对吸波性能的影响

图6为涂层厚度为2mm时2%硅烷偶联剂包覆改性前后涂层吸波性能的变化。从图6中可以看出,包覆改性后,波峰向高频端移动,从5.92GHz移动到6.8GHz,并且最大吸收峰从-13.2dB增加至17.2dB。-10dB的吸收带宽从包覆前1.5GHz(5.12～6.62GHz)增加至2.2GHz(5.8～8.0GHz)。这是因为包覆后降低了铁基合金粉的介电常数,提高了阻抗匹配度,使吸收峰强度和吸波宽度都有明显增加。

3 结论

(1)KH550偶联剂以化学键的形式吸附在铁基合金粉表面形成有机薄膜。

(2)当硅烷偶联剂质量分数为2%时,硅烷偶联剂包覆后涂层的发射率变化较小;当质量分数超过2%以后,发射率急剧增加。

(3)包覆改性能明显降低介电常数,但对磁导率影响较小,提高阻抗匹配度,使涂层吸收峰强度和吸波宽度都有明显增加。

摘要：用KH550硅烷偶联剂对铁基合金粉包覆改性,并以其为颜填料制备了雷达/红外兼容隐身单涂层,系统研究了包覆改性对涂层低红外发射率以及雷达吸波性能的影响。研究结果表明,偶联剂以化学键的形式吸附在铁基合金粉表面形成有机薄膜。2%偶联剂包覆对涂层的红外发射率影响较小,但显著降低铁基合金粉的介电常数,提高阻抗匹配度。涂层厚度为2mm时,-10dB的吸收带宽从包覆前1.5GHz增加至2.2GHz,吸收峰强度也有明显增加。

关键词：铁基合金粉,包覆改性,低红外发射率,电磁参数,吸波性能

参考文献

[1] Liu Jiang(刘江),Shen Weidong(沈卫东),et al.Design ofnew infrared/radar compatible stealth materials(新型红外/雷达兼容隐身复合材料的设计)[J].Sichuan Ordnance J(四川兵工学报),2009,30(7):89

[2] Ma Chengyong(马成勇),Cheng Haifeng(程海峰),TangGengping(唐耿平),et al.Research progress in infrared/radar compatible stealth materials(红外/雷达兼容隐身材料的研究进展)[J].Mater Rev(材料导报),2007,21(1):126

[3] Li Fenglei(李凤雷),Xu Guoyue(徐国跃),Yu Huijuan(余慧娟),et al.Preparation of infrared camouflage coatingsand its compatibility radar absorbing coatings(红外隐身涂层的制备及其与雷达吸波涂料的兼容性研究)[J].InfraredTechn(红外技术),2009,31(7):415

[4] Yu Huijuan(余慧娟),Xu Guoyue(徐国跃),Luo Yan(罗艳),et al.Modification of Cu and its application in polyure-thane low infrared emissivity composite coating(铜粉的改性及其在聚氨酯基低红外发射率复合涂层中的应用)[J].Ac-ta Mater Compos Sinica(复合材料学报),2009,26(4):74

[5] Arkles B.Tailoring surfaces with silanes[J].Chem Techn,1977,55(7):766

[6] Zhou Chunhua(周春华),Yin Yansheng(尹衍升),ShiRuixia(师瑞霞),et al.Selection of coupling agents on ul-trafine Fe3Al powders and reaction mechanism(超细Fe3Al粉末表面处理偶联剂的用量及其作用机理)[J].J ChemInd Eng(化工学报),2004,55(6):998

篇4：浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

【关键词】Flash 动画 网站

【中图分类号】G250.72【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0086-01

1、Flash简介

Flash是由macromedia公司推出的交互式矢量图和 Web 动画的标准。Flash的前身是Future Wave公司的Future Splash，是世界上第一个商用的二维矢量动画软件，用于设计和编辑Flash文档。1996年11月，美国Macromedia公司收购了Future Wave，并将其改名为Flash。后又被Adobe公司收购。Adobe Flash Professional CS6为创建数字动画、交互式Web站点、桌面应用程序以及手机应用程序开发提供了功能全面的创作和编辑环境。Flash广泛用于创建吸引人的应用程序，它们包含丰富的视频、声音、图形和动画。可以在Flash中创建原始内容或者从其它Adobe应用程序（如Photoshop或illustrator）导入它们，快速设计简单的动画，以及使用Adobe AcitonScript 3.0开发高级的交互式项目。设计人员和开发人员可使用它来创建演示文稿、应用程序和其它允许用户交互的内容。Flash可以包含简单的动画、视频内容、复杂演示文稿和应用程序以及介于它们之间的任何内容。

2、flash动画的概念

动画是将静止的画面变为动态的艺术.实现由静止到动态，主要是靠人眼的视觉残留效应.利用人的这种视觉生理特性可制作出具有高度想象力和表现力的动画影片。动画以人类视觉的原理为基础。如果快速查看一系列相关的静态图像，那么我们会感觉到这是一个连续的运动。 每一个单独图像称之为帧。帧是动画电影中的单个图像：

flash动画包括补间动画（形状补间和动画补间动画）、逐帧动画、引导动画、遮罩动画。

补间动画是指在Flash的时间帧面板上，在两个关键帧之间创建相同或不同图形，然后为图形赋予移动、旋转和变形等效果。

逐帧动画就是在每个关键帧中创建不同的对象，在播放动画时通过帧的连续播放形成动画。

引导动画就是预先设置好的运动轨迹，然后让对象沿着绘制的轨迹运动的动画。

遮罩动画就是在动画中创建一个遮罩层，用来遮盖下层中的对象，播放时被遮盖的动画部分被显示出来。

3、介绍形状补间动画制作

形状补间动画可以实现两个图形之间颜色、形状、大小、位置的相互变化，其变形的灵活性介于逐帧动画和动作补间动画二者之间，使用的元素多为用鼠标或压感笔绘制出的形状，如果使用图形元件、按钮、文字，则必先“打散”再变形。

3.1 形状补间动画在时间帧面板上的表现

形状补间动画建好后，时间帧面板的背景色变为淡绿色，在起始帧和结束帧之间有一个长长的箭头，如图所示：

图层2作为遮罩层来使用，在flash成品中被遮罩的图层1才能显示出来，这样就可以做出让图层从小到大，从左到右，从没到有，或是从有到无等等的效果。

3.2 创建形状补间动画的方法

在时间轴面板上动画开始播放的地方创建或选择一个关键帧并设置要开始变形的形状，一般一帧中以一个对象为好，在动画结束处建或选择一个关键帧并设置要变成的形状，再单击开始帧，在【属性】面板上单击【补间】旁边的小三角，在弹出的菜单中选择【形状】，此时，时间轴上的变化如图所示，一个形状补间动画就创建完毕。如图所示。

4、总结

Flash与当今最流行的网页设计工具Dreamweaver配合默契，可以直将动画嵌入到网页中的任意一位置，非常方便。由于Flash动画使用矢量图形和流式播放技术，通过使用关键帧和图符生成的动画文件非常小，并能实现许多炫目多彩的动画效果，用在网页中加入，会静态网页变成动态的网页，更加生动，而且小巧玲珑的文件可以加快下载速度，使得动画在打开网页很短的时间里就得以播放，让网站在众多的网站中脱颖而出，但不能过于花哨，大量的使用会让Flash动画会让人思维混乱，心情烦燥，甚至有可能失去观众的信任。在网页上适当使用Flash制作的导航栏，图片文字展示，互动Flash等等，会使网站的使用者拥有更多的商业机会，更好的商业前途。

参考文献

[1] 一学就会魔法书中文版Dreamweaver+Flash+Photoshop网页制作（第2版）（配DVD光盘1张）[平装]九州书源（作者）清华大学出版社ISBN： 9787302201342

篇5：浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

接入网技术是铁路通信中一项关键技术, 由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展, 接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展, 这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。

1.1 有线接入技术

1.1.1 高速率数字用户环路技术

通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号, 传送距离为3km-5km, 上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输, 通过特定的编码和调制方式提高传输质量, 用多线对并行传输, 以降低每对双绞线上的传输速率, 增加无中继传输距离。

1.1.2 非对称数字用户环路技术

它的上行速率和下行速率不相等, 下行速率可高达 (9-10) Mbit/s, 上行速率只有数十或数百kbit/s, 此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号, 而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。

1.1.3 混合光纤同轴电缆接入技术

它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接, 光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制, 将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络, 进行少量投资, 就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。

1.1.4 光纤用户环路技术

以光纤为主要传输媒介, 根据光纤向用户延伸的距离, 可以分为FTTC (光纤到路边) , FTTB (光纤到大楼) , FTTH (光纤到家) 等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标, 但根据现有通信发展的实际, FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入, 虽然是有过渡性质的折衷方案, 但价格相对经济, 并且在时机成熟时易扩展到FTTH, 所以是现实并且可行的。

1.2 无线接入技术

无线接入网是在接入网中部分或全部引入无线传输媒介, 为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接入由于其灵活方便易于建设, 目前已得到极大的重视。

集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统, 是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体, 通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户, 最大限度地利用系统资源和频率资源, 降低系统内呼损, 提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能, 特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合, 并较好地解决了通信频率合理分配的问题, 因而倍受专业运营管理部门的青睐, 被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。

2 铁路接入网技术的现状

由于铁路列车具有高速运动的特点, 因而无线 (移动通信) 接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。固定位置的车站 (场) 、单位以及各种固定设施之间的通信方式, 首选方案仍是采用SDH光同步数字传输设备进行组建, 同时应考虑采用ATM交换以及网络IP通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。另外, 采用远端用户单元 (RSU) 和数字环路载波 (DLC) 设备。组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑, 使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求, 而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务, 并且还需具备便于扩容的功能。

按照通信网被分为主干网, 局域网和接入网等三部分的构思来看, 铁路通信网也可以通过上述划分方法进行, 就铁路的通信网来看, 接入网占有相当大的比重, 包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似, 是由铁路部门依托于基础铁路电信网, 组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络, 铁道部将有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位, 为铁路通信走向市场做准备。

3 接入网在铁路通信中的应用及趋势

我国铁路传输网分为3层:长途干线网、局间中继网、区段接入网。其中接入网占有相当大的比重, 包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似, 铁道部基本建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网, 它是由铁路部门依托于基础铁路电信网。铁路通信的无线接入部分目前仅有的是无线列调系统, 它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话。

铁路接入网系统能为铁路各专业的远程监控系统和各单位信息管理系统提供2M、64K数据、ISDN、自动电话和音频等主要业务。主要有四个特点:一是组网方式灵活, 保证了铁路现代通信的高可靠性要求;二是在电路和接口配置上可以根据铁路每站业务的不同而做到按需配置, 在同类业务可以在OLT处做到交叉整合向上一级传输, 节约电路和投资;在自动电话业务中以V5接口提供高集成比用户接入, 为铁路及铁通在自动电话业务需求上有足够的支持且投资较低;四是在各种低、高速数据节点、视频业务节点和租用线等多业务节点方面铁路光接入网系统适合现有我国铁路各车站的信息管理和文化传播。

随着改革的进一步深入和社会信息化的进展, 不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能, 以适应高速列车通信的需求, 而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务。这就要求应用先进的移动通信技术, 对铁路通信网进行改造, 建立新的通信系统。一方面, 从有线接入部分来看, 客运专线正在我国蓬勃发展, 高速铁路综合调度系统需要数字网络技术的支持;较大的站间距需区间接人技术;列车运行控制系统的信息要通过光纤网络传输。通信的实时性和各种非通话信息的快速发展都要求更大的光纤容量。多波长光网络技术方面支持全光网络的技术正在飞速发展, 可以为铁路通信网络提供很好的技术参考。另一方面, 从无线接入部分来看, 需要做出更好更快的移动通信系统。考虑到未来铁路发展对通信的需求, 认为在通信系统寿命期内, 运输会出现明显的增加, 作为用户联络手段的通信系统, 在规划其指标构成时, 必须计算一定的弹性需求。此外还要考虑通信系统的容量扩充性问题, 选择便于扩容的通信方式。从系统高可靠性的要求出发, 还必须与别的系统 (如微波/租用线路等) 结合起来构成一个统一的整体, 以此提供必要的备份。

4 结语

铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具, 我国铁路引入现代通信技术还不久, 对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验, 对其中所要注意的问题, 特别是技术问题要认真对待, 只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。

参考文献

[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯, 2008.[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯, 2008.

[2]毛文铎.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].信息科学, 2008.[2]毛文铎.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].信息科学, 2008.

篇6：浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

【关键词】膜技术；分离；水处理

引言

相比较世界大多数国家而言，我国水资源紧缺、水污染情况严重。水资源的匮乏在很多地方都抑制了国民经济的发展。尤其在钢铁冶炼等企业中，还是存在着严重的水污染等问题。因此，如何减少水的污染和增加水的重复利用率，是钢铁行业必须要重视的问题。经过不断的探索研究，膜技术逐渐引起了人们的重视。应用膜的选择性分离的特性，对混合溶液进行分离比传统的方法更加有效、便利。因此，近些年来，膜技术在水处理中得到了广泛的应用。

一、水处理中膜技术的工作原理及特点

膜是膜技术应用的核心，它利用其选择性分离的特点，可以把待分离的液体分成两部分，从而将其他的污染物质分离出来。随着国家对水污染情况的逐渐关注，许多钢铁冶炼企业对水处理的要求也越来越严格。因此，膜技术在各个企业中得到了广泛的应用。

膜技术的工作原理是由膜的性质决定的，它与传统的水处理技术有本质上的区别。膜技术是利用液体中物质间的化学性质或物理性质的不同进行过滤分离的。首先，在化学性质上，它可以根据物质在接触膜时的流速进行分离。其次，利用其物理性质，膜可以根据物质的形状、体积以及质量等差异进行分离。

由于膜分离技术的高效性，其在许多行业中都得到了广泛的应用。对于不同的分离对象，我们选择的膜的类型往往也有很大的不同。但是他们还是有一些共同的特性。下面，就将对膜技术的特点进行分析归纳。其特点主要有以下几点：

（一）膜技术的能量消耗少。膜分离技术中物质一般只发生物理变化，并没有发生化学变化而改变物质的特性，这对于节约能源有很重要的作用。

（二）膜技术往往都在常温下进行。因为，在不同的温度中，物质性质的形态可能会有所不同。在常温下进行，可以有效地将水中的物质分离出来再次进行利用。

（三）膜技术的应用范围广，且不添加任何辅助剂，其过滤分离仅仅取决于膜本身的性质。首先，膜技术对污水没有任何要求，污水进行过滤，最后得到的水都是一样的。其次，在进行水处理时，不使用添加剂，则在分离过程中不会改变液体中物质的相关属性，也不会产生新的污染物或者浪费水中的资源。因此，膜技术在水处理中得到了广泛的应用。

（四）膜技术的设备简单，且容易操作。膜分离技术的工作原理简单，工作过程方便，不需要很大的空间，就可以得到很高的工作效益。

二、使用膜技术进行水处理在各行业中的应用

据调显示，膜技术在社会许多领域中都得到了广泛的应用。由于环境问题的日益严峻，膜技术在污水的处理中更是有着不可替代的作用。为了满足社会的需要，很多行业都需要膜技术的加入。膜技术的应用主要有以下几个方面：

（一）膜技术在钢铁行业等工业废水处理的应用

在进行金属冶炼和加工的过程中，需要有大量的水加入。这就使得钢铁等金属行业很容易产生大量的废水。这些废水中含有大量的重金属离子，一旦这些废水被人们饮用，就会给人们带来伤害。而且，我国的金属资源极度匮乏，直接排放污水，也是一种资源的浪费。

因此，使用膜技术进行水处理，不仅可以减少污染，还可以节约大量的金属资源。我国的这一技术并不是十分的先进，大部分时候还是需要从国外引进。但是，随着科学技术的发展，我国近些年来，也取得了突破性的进展。相信，不久以后，膜技术在进行金属废水的处理中一定会得到更好的发展。

（二）膜技术在海水淡化中的应用

由于全球饮用水的缺乏，人们对海水淡化的关注也逐渐增加。海水淡化的主要目的是除去海水中所含有的无机盐，最后使得海水变成可供食用的淡水。

我国的海水淡化技术在全球来说是比较先进的。我国在进行海水淡化过程中，主要应用膜技术中的反渗透技术。这种技术效率高且投资少，能有效的使海水过滤成为可供食用的淡水。

（三）膜技术在纺织、造纸等行业中的应用

在纺织印染、造纸等行业中，其基本的生产过程离不开水的参与，且印染原料大多溶解在水中，这就使得印染、造纸行业往往会产生大量的工业废水。这些废水一般含有大量的盐和染色物质等。传统的过滤技术虽然也有一定的效果，但是排放到自然界中，对其他生物的伤害还是很大。而运用膜技术来处理污水，虽然不能将污水中的物质过滤出来进行再次利用，但是过滤出来的水却达到了排放水的标准。因此，在纺织印染行业和造纸等行业中，膜技术的应用也是十分广泛的。

三、水处理中膜技术的发展前景

膜技术从引进我国到现如今，已经有了五六十年的历史，而我国也从一开始的对它懵懂无知，到了现在的广泛应用。并且，我国国家科学委员会也将膜技术的研究列入了我国重大科研项目中。

近几年来，我国的膜技术在水处理中得到了广泛的应用。但是其自身还是存在着一些问题，如应用范围过小、相关设备不够先进、技术不够纯熟、膜的种类少等。我国的膜技术发展水平远远不能满足我国社会的需求。

因此，我国膜技术的发展还需要相关部门组织的共同努力。首先，我们必须加大研究的力度和投入，依靠科学来推动膜技术的发展进步。其次，我们应该加大宣传力度，招商引资，使得膜技术为更多的企业所接受利用。最后，应该研究如何用最少的投入得到最有效的成果，增加膜技术的经济效益，使得膜技术的应用更加广泛。

虽然我国水处理中的膜技术并没有达到世界水平，但是，相比以前，已经有了质的飞跃。只要相关部门一起努力，膜技术的应用水平一定会有所提高。

四、总结

膜技术是一种能量消耗低、投资小、污染轻且分离效率高的技术。因此，它在钢铁冶炼等企业中得到了广泛的应用。为了更好的减轻水污染，增加水的重复利用率，人们还在不断的对膜技术进行研究改良。虽然运用膜技术进行水处理的过程中还存在着一些问题，但是只要相关部门不断的努力，相信膜技术在水处理的应用过程中一定会得到更好的发展。

参考文献

[1]雷晓东，熊蓉春，魏刚.膜分离法污水处理技术[J].工业水处理，2002年02期

[2]张杰，褚良银，陈文梅.膜分离技术在废水处理中的应用[J].过滤与分离，2004年03期

[3]余晓皎.工业废水中重金属离子的液膜传输分离研究[D].西安理工大学，2007年

[4]余夏静，叶雪均.液膜技术及其应用研究进展[J].污染防治技术，2011年03期

篇7：浅谈虚拟化技术及在高校中的应用

关键词：服务端虚拟化,桌面/应用程序虚拟化案例,网络虚拟化,存储虚拟化

0前言

虚拟化技术(Virtualization)最早出现在20世纪60年代的IBM大型机系统,在70年代的System 370系列中逐渐流行起来,这些机器通过一种叫虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor,VMM)的程序在物理硬件之上生成许多可以运行独立操作系统软件的虚拟机(Virtual Machine)实例。随着近年多核系统、集群、网格甚至云计算的广泛部署,虚拟化技术在商业应用上的优势日益体现,不仅降低了IT成本,而且还增强了系统安全性和可靠性,虚拟化的概念也逐渐深入到人们日常的工作与生活中。

1 虚拟化概念

虚拟化是一种方法,本质上讲是指从逻辑角度而不是物理角度来对资源进行配置,是从单一的逻辑角来看待不同的物理资源的方法。在计算机技术中,虚拟化(Virtualization)是将计算机物理资源如服务器、网络、内存及存储等予以抽象、转换后呈现出来,使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式,地域或物理组态所限制。

2 服务端虚拟化

服务端虚拟化是以已经树立业界地位的VMware、Microsoft以及Citrix等公司为代表的虚拟化业界里最活跃的部分。运用服务器虚拟技术,一个物理的机器可以被分成多个虚拟的机器。在这种虚拟化技术的背后,其核心是hypervisor(虚拟机监视器)的概念。Hypervisor是很小的一层,它可以拦截操作系统对硬件的调用。Hypervisor典型的作用是为驻留在其之上的操作系统提供虚拟的CPU和内存。

服务端虚拟化也存在着相应的安全风险,采用服务端虚拟化技术,需要对原来的网络架构进行一定的改动,建立新的网络架构,以适应服务器虚拟化的要求。当一个虚拟服务器遭受到攻击或出现状况时,其它的虚拟服务器也会受到影响,服务器虚拟化存在的安全风险如下:

(1)可能致使系统服务器超载

服务器虚拟化虽然能产生若干个服务器供用户使用,但是这些产生的服务器只是虚拟的,还需要借用物理服务器的硬件系统来进行各种应用程序的运行。各个虚拟服务器的应用程序非常多,这些应用程序一旦全部运行起来,就会大量占用物理服务器的内存、中央处理器、网络等硬件系统,从而给物理服务器带来沉重的运行负担。

(2)致使虚拟机失去安全保护

服务器虚拟化后,每个虚拟机都会被装上自己的管理程序,供客户操作和使用虚拟服务器。但是不是所有的管理程序都是完美无缺,没有安全漏洞的。管理程序在设计中都有可能会产生一些安全漏洞和缺陷。而这些安全漏洞和缺陷则有可能成为电脑黑客的攻击服务器的着手点。

(3)服务器被攻击的机会大大增加

连接于同一台物理服务器的所有服务器虚拟机是能相互联系的。在相互联系的过程中,就有可能产生一些安全风险,致使服务器遭受黑客的攻击。而且,黑客不需要对所有的服务器虚拟机逐个进行攻击,只需要对其中的一台虚拟机进行攻击。

(4)虚拟机补丁带来的安全风险

每个虚拟机都有着自己的管理系统,而这些管理系统是经常需要及时安装最新补丁以防止被攻击。但是,一个物理服务器可以带许多个虚拟机,每个虚拟机就是一台服务器,都需要安装补丁,工作量太大。这就给虚拟机的补丁安装带来麻烦,会大大影响补丁的安装速度,使虚拟机不能够及时安装不断,从而带来安全隐患。

3 桌面/应用程序虚拟化案例

虚拟化并不仅仅是一门服务器领域的技术。在客户端也大量的运用于桌面以及应用层面。随着高校的办学规模不断的扩大,为了满足教学需要,学院投入了大量资金建立了学生机房,但是学生机房的管理、维护复杂,更新频率高,系统稳定性差都是摆在各院校面前的问题,下面以辽宁机电职业技术学院桌面虚拟化技术为例。

学院共拥有32个学生机房,平均每间教室均配置1台或2台服务器供学生正常上课使用。机房中心则拥有14台服务器为学校提供校园内网、邮箱、外网、教学辅助等IT应用。学院每个机房的服务器与外界均没有任何联系,每当服务器需要进行正常维护或升级时,教师就必须依次到每个机房开启服务器进行管理,效率极低。

对于分布在各个机房的服务器而言,服务器每当上课时才会被开启,在下课时物理资源就会被白白浪费。而如果学院需要提供新的教学,教师则必须到每个机房进行服务器的重新配置。一旦某个机房的服务器出现意外宕机,则会直接导致在该机房上课的学生无法进行正常教学,从而影响到学校的教学质量。因此,我们需要建设一个即简单又强大的新一代虚拟化教学平台。

每个机房将全部部署虚拟桌面机,教师只需要记住自己的用户名、密码就可在每个机房中或家中登录只属于自己的桌面系统,将教学课件存入自己的桌面系统中,从而不用随身携带存储设备。这不仅为教师提供了方便,更为校园网提供了安全。机房的桌面机全部由虚拟桌面机取代,虚拟机快照技术可以完全取代硬盘保护卡。每个学生自入学之日起,便为其设置独属的桌面机。学生可以通过账号登录“自己的桌面机”,无论学生在机房或图书馆的电子阅览室,甚至在家都能实现此操作,继续完成本人的作业和测试等。

通过前期的调研评估,选择性能最好的10台物理服务器进行虚拟化架构的部署。将学院的图书馆查询系统、校园OA系统及教学辅助等全部迁移至这10台物理服务器中。与此同时,还在虚拟化架构中部署了虚拟桌面技术。通过虚拟化部署后,学院的所有服务器进行了“大集中”管理,学院所有的服务器均可被教师统一管理,完全避免了必须到每个机房进行手动管理。

4 网络虚拟化

网络虚拟化就是在服务器硬件和网络硬件中添加了一个软件层,使得服务器网络硬件完全独立。于是,服务器不再隶属于网络连接点了,而是可以成为任意网络系统中的任意连接点。这种技术带来的效果是,网络与硬件分离,服务器和网络的应用率都大大提高。虚拟专用网多年来都是网络管理员工具箱中的一个普及的部件,并且有大部分公司都允许VPN的使用,虚拟局域网是另一个普遍使用的网络虚拟化概念。如服务端虚拟化一样,网络虚拟化可能增加复杂性,性能开销以及对管理员的技能提出更高的要求。

5 存储虚拟化

另一个虚拟化的计算概念就是存储,存储虚拟化指的是将物理存储抽象成逻辑存储的过程。存储虚拟化是基于托管并提供特殊设备驱动,并提供数组控制器、网络交换器及独立的网络器件。存储虚拟化技术的好处在于:(1)迁移——数据可于存储位置间轻易的迁移,并且不会影响以多种方式对虚拟分区的实时访问。(2)利用率——类似于服务端虚拟化,在超负荷或低效率的时候可以平衡存储设备的利用率。(3)管理——许多主机可以利用同一个物理设备的存储,因此便于集中式的管理。存储虚拟化是一个概念而非一个标准,因此各个供应商之间常常无法进行互操作。

6总结

虚拟化是一种资源管理技术,是将计算机的各种实体资源,如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。虚拟化技术的重要地位使其发展成为业界关注的焦点。在技术发展层面,虚拟化技术正面临着平台开放化、连接协议标准化、客户端硬件化以及公有云私有化的四大趋势。

参考文献

[1]周伟付,丽萍.虚拟化技术在高校校园中的应用[J].攀枝花学院学报,2013.

[2]杨宏,张喜成,普奕,吕峰.桌面虚拟化技术在高校机房管理中的应用[J].软件导刊,2015.

[3]龚威,苏玉慧.服务器虚拟化技术在高校一卡通项目中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014.

[4]颜亮,曾令菊.服务器虚拟化在高校数字化校园建设中的应用研究[J].桂林航天工业学院学报,2014.

[5]李从明.浅谈桌面虚拟化系统在高校计算机实验室中的应用[J].科技创新与应用,2012.

篇8：浅谈图像法在电磁场中的应用

【中图分类号】G633.7

图像法处理问题是高中物理一种重要的解题方法。利用图像分析解答问题往往使问题更加直观且便捷。因此，学习高中物理，必须要学会认识图像、画图像和有效的运用图像。

认识图像解读图像信息可以启迪学生思维，再结合我们所掌握的物理知识，做出相关分析和判断，便能把握题目条件，从而提高学生解题的技能，同时也可加快学生解题和运算的速度。

一、理解纵坐标与横坐标的含义

依据题干理解纵坐标与横坐标的含义，是认识图像的第一步，也是很重要的一步。一部分图像在获取信息时，只需要沿着坐标轴去读图。运动学中一维坐标系常建立在参考系上，比如某物体在平直的公路上运动，可将位移图像建立在公路上，物体沿着公路运动，在读图时沿着位移坐标轴分析，便可很直观的理解该物体的运动。在电磁场问题中同样可以用此方法理解图像进行解题。

例1：在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则 （ A ）

A.t =0.005s时线圈平面与磁场方向平行

B.t =0.010s时线圈的磁通量变化率最大

C.线圈产生的交变电动势频率为100HZ

D.线圈产生的交变电动势有效值为311V

分析过程：乙图中纵坐标表示感应电动势，每一点对应瞬时电动势，沿着纵轴读图，读得感应电动势大小和方向的变化，从而判断线圈所在位置等；横坐标表示时间，每一点对应时刻。纵、横轴耦合，便能得到每一刻对应的电动势，再由感应电动势随时间的变化（注意要沿着纵轴看）判断线圈在磁场中转动的详细过程。

读图得到：由乙图知线圈旋转至中性面时开始计时，0.005s时刻，电动势最大，所以线圈旋转至与磁场方向平行的位置，A对；感应电动势最大时磁通量变化率最大，B错；曲线表示的交变电动势的周期为0.020s，所以C错；D错。

二、理解图线的斜率

在动力学问题中，斜率告诉我们描述物体运动的物理量，如速度、加速度等。在电磁场问题中斜率也告诉我们解题的重要信息。

例3：在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是 （ D ）

A.若小球能运动到x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增大

B.带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大

C.若该小球能运动到x4处，则初速度v0至少为

D.若v0为 ，带电粒子在运动过程中的最大速度为

分析过程：图像纵坐标表示电势，横坐标表示带正电小球的位移，纵、横轴耦合，便能得到小球沿X轴运动过程中电势的变化。根据U/d=E，图线的斜率表示静电场中的电场强度E的大小，纵横轴耦合，沿着小球运动的方向判断X轴上静电场的电场强度的变化，从而更容易的分析其它物理量的变化，得出结论。

读图得到：0-X1过程中图线的斜率不变，则电场强度不变，故小球受电场力不变，A错；从x1运动到x3的过程中斜率不变，故这里的电场为匀强电场，场强E的方向沿X轴正方向，带正电的小球受到的电场力做正功，所以电势能是减小的，B错；0-X1过程中，场强E的方向沿X轴负方向，带正电的小球受到的电场力做负功，所以只要小球能越过X1处，便能到达x4处，则当初速度最小时，到达X1处速度恰好等于零，据动能定理，-φ0q=0- mv02，可知初速度v0= ，C错；据以上分析，到达x3处动能最大，在0-X4运动过程中，根据动能定理φ0q= mv2- mv02，将初速度v0= 带入得v= ，D对。

三、理解图线与坐标轴围成的面积

图线与坐标轴围成的面积在数值上等于某个物理量的值。如v-t图像中，速度图线与时间轴围成的面积与物体在这段时间内的位移数值相等；F-x图像中，力的图线与位移轴围成的面积与这段位移内力做的功数值相等。在电磁场问题中同样能用这样的办法读图轻松解决问题。

例5：空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法中正确的是：（ C ）

A.O点的电势最低 B.x2点的电势最高

C.x1和- x1两点的电势相等 D.x1和x3两点的电势相等

分析过程：本题图线表示沿着X轴电场强度E的变化情况，电势差与电场强度的关系为U=Ed，当取一段极短长度△x时，可认为△x长度内的电场为匀强电场，此图像所包圍的面积表示电势差。图中从O点沿X轴正方向，场强为正值，位移为正值，所以图线与X轴包围的面积表示的电势差为正，表示沿X轴正方向的电势逐渐降低，即O点电势依次大于x1点、x2点、x3点的电势，A、B、D错；而图中沿X轴负方向，场强为负值、位移为负值，所以图线与x轴包围的面积表示的电势差也为正，即沿x轴负方向的电势逐渐降低。又因从-x1点移到x1点，E-x图线在O点两侧所包围的面积相等，表示这两点间电势差为零，所以x1和- x1两点的电势相等，C对；此电场实际上是等量同种正电荷，从两电荷连线的中点沿中垂线向两侧移动的电场模型。

篇9：浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

物联网[1,2]是在计算机互联网的基础上, 利用感知 (RFID、射频识别技术) 、无线数据通信等技术, 构造的一个覆盖万物的“Internet of Things”。其意是:物联网的核心和基础仍然是互联网, 是在互联网基础上的延伸和扩展, 是更具像化的网络;物联网的终极目标是其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间, 进行信息交换和通信。其本质是利用RFID技术, 通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

物联网的问世, 打破了人们的传统思维。过去人们一直将物理基础设施与IT基础设施分开。一方面是机场、公路以及建筑物等, 另一方面则是数据中心、个人电脑和宽带等, 它们之间不存在关联或者关系非常稀疏。而在物联网时代, 所有的物品, 包括电缆、芯片和宽带等被整合为统一的基础设施, 世界就在物联网上开展各种活动。因此, 美国权威机构Forrester预测:到2020年世界上物物互联的业务和人与人通信的业务相比, 将达到30:1。物联网被称为是一个万亿级的通信业务。

与传统互联网相比, 它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器, 每个传感器都是一个信息源, 不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性, 按一定的频率周期性的采集环境信息, 不断更新数据。同时, 它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网, 通过各种有线和无线网络与互联网融合, 将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输, 由于其数量极其庞大, 形成了海量信息。物联网不仅仅提供了传感器的连接, 其本身也具有智能处理的能力, 能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合, 利用云计算、模式识别等各种智能技术, 扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据, 以适应不同用户的不同需求, 发现新的应用领域和应用模式。

2 物联网的发展现状

⑴国外物联网发展现状。目前, 国外对物联网的研发、应用主要集中在欧美等少数国家。2009年1月, IBM公司提出了“智慧地球”的构想, 物联网成为其中不可或缺的一部分。奥巴马就职后, 将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器, 从而引起全球的广泛关注。2009年10月, 欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略, 提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球, 并启动了90多个研发项目。

⑵国内物联网发展现状。我国已形成基本齐全的物联网产业体系, 部分领域已形成一定市场规模, 网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小, 传感器、RFID等感知端制造产业、高端软件和集成服务与国外差距相对较大。仪器仪表、嵌入式系统、软件与集成服务等产业虽已有较大规模, 但真正与物联网相关的设备和服务尚在起步。目前, 中国科学院计算技术研究所深联科技研发的GAINSJ、GAINZ等系统传感器节点, 基于ZigBee无线通信协议, 实现多种网络互扑, 用户可以根据协议提供的API设计自己的应用, 组成更复杂的网络。而且, 物联网技术已经开始应用[4,5]。如上海移动已经采用物联网技术为多个行业客户量身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。

3 物联网在智能数字家庭网络中的应用

随着计算机技术、通信技术和网络技术的发展, 智能家电越来越多, 加上移动通信设备的普及, 智能数字家庭网络的实现已成为可能[3]。人们可以通过互联网、移动通信网和电话网实现对家居的远程监控。如图1所示, 在智能数字家庭网络中, 家中的各种设备, 如音视频设备、照明系统、窗帘控制、家电控制、家庭电脑等共同构成智能家庭网络。并且通过家庭网关, 为家庭设备提供共享互联网连接及设备之间的互联, 以及为用户提供统一的家庭网络管理策略。利用物联网技术, 我可以对家居设施实现控制、应用, 来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。该部分主要由家居安防系统、视频对讲系统、燃水气报警系统、智能灯光系统、智能家电控制系统等组成。

4 结束语

智能数字家庭作为家庭信息化的实现方式, 已成为社会信息化发展的重要组成部分。从个人、公共服务以及政府需求来看, 突显出发展智能家居产业的迫切性。在国家大力推动工业化与信息化融合的大背景下, 物联网将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口。

参考文献

[1]王晓静, 张晋.物联网研究综述[J].辽宁大学学报, 2010, 37 (1) .

[2]孙其博, 刘杰, 黎羴, 范春晓, 孙娟娟.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报, 2010, (03) .

[3]何可.物联网关键技术及其发展与应用[J].射频世界, 2010, (01) .

[4]张应福.物联网技术与应用[J].通信与信息技术, 2010, (01) .

篇10：浅谈电磁兼容及在ZPW-A中的应用

【摘要】《电磁学》是物理专业一门十分重要的基础课，涉及较多的后续课程。通过多年来的教学实践，笔者发现建立物理图像，抓住物理本质，提高学生的学习兴趣对于《电磁学》教学质量的提升具有十分重要的意义。

【关键词】物理图像 电磁学 教学方法改革

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0171-02

近年来随着就业压力的增大，填报物理师范专业志愿的学生越来越少，生源的素质有所下降。此外，为了提高师范生的就业技能，留出更多的时间用于教育和生产实习，许多原本属于高年级的课程下放到低年级学习。在这样的背景下，教师的授课难度越来越大。《电磁学》是一门物理学专业的核心必修课，涉及较多的后续课程，例如《电动力学》、《电介质物理和器件》和《电路分析基础》等。通过多年来的教学实践，笔者发现建立物理图像，抓住物理本质，提高学生学习物理的兴趣对于《电磁学》教学质量的提升具有十分重要的意义。

什么是物理图像？不同的学者对这一概念的理解各有偏差。在大学物理中，物理图像不仅指两个物理量之间的函数关系，还指数学公式的物理内涵或物理过程演绎的规律性。通俗来讲，是指在学习物理公式的过程中脑子里建立的“画面感”——就是把事物之间的联系从理性认识变成感性认识最后固化成物理直觉。对于刚刚学了高等数学，并利用微积分等数学知识来演绎物理规律的学生而言，建立物理图像是很困难的。为了使低年级本科学生建立起清晰的物理图像，我们认为应当加强以下几个方面的工作：

一、物理规律与数学知识的有机结合

作为一名学习物理的学生，不应当将物理当成应用数学。数学是为了表达物理量之间的关系而引入的，而不是为了做计算引入的。例如，电磁场的麦克斯韦方程组，积分形式、微分形式乃至张量形式，从数学角度来说是截然不同的东西。从物理角度来说，尽管所用的数学语言越来越抽象，实际上表达的都是电场磁场的内在联系，物理图像上没有什么差别。物理学是实验现象和实验规律的总结，在授课过程中，教师应当尽可能先展示实验现象，让学生自己去总结物理规律，以建立初步的物理图像，这样才不会迷失于越来越复杂的数学推导。举例来说，在学习磁场的过程中，通过实验展示，学生很快会发现每一条磁感线都是闭合的。他们很容易接受“磁场是无源场”这一概念。然后在推导高斯定理时，因为磁场的无源性，对于一个封闭的曲面，不存在“磁单极子”接收磁感线，进去一条磁感线，必然会出来一条磁感线，因此磁场的高斯通量为零。然后通过严格的数学推导，将高斯定理的积分形式转变为微分形式，即磁场的散度为零。以后，学生在听到“散度为零”时，他就懂得里面存在一个无源的矢量场。这样，本来是基于实验得到的物理图像就变成基于数学公式联想到的物理图像，达到数学与物理有机结合的目地。从认知规律的角度，这是一种认知层次的提升。

二、物理抽象规律和过程的“可视化”

在学习电磁学的过程中，电场和磁场因为分别引入了电场线和磁感线作为形象化的手段，学生比较容易想象物理量的大小和方向。但是有些物理量比如能量，既看不见也摸不着也没有“能量线”之类的辅助手段，在授课过程中又如何让学生较好地掌握其物理图像呢？电磁学关于能量的学习一直是难点之一，涉及的能量种类繁多，包括点电荷体系的自能和互能、导体组的能量、电容器的储能以及通电线圈的储能等。例如贾起民等编著的《电磁学》一书中有近十处章节提及能量的问题[1]，其它如赵凯华版[2]和梁灿彬版[3]的《电磁学》也多次提及能量的问题，而且这些章节遍布全书。如果学生不明确每种能量说明的物理图像，不了解这些物理图像之间的联系和差别，只是死记硬背公式，一定会弄得头昏脑胀，甚至张冠李戴。因此，我们曾尝试依照循序渐进的规律，不拘泥于课本安排的授课顺序，将电场能量和磁场能量分别作为两个单独的体系，从学生熟悉的知识点——力作功和能量守恒定律出发，得到各种电荷体系的静电能量的场源表示形式，再经过数学推论得到能量密度的表示形式并推广到极化电场的情形，从中揭示了电场能量的物理本质。对于磁场能量也作了类似处理，最后水到渠成得到了电磁场的能量密度及能流的坡印亭矢量。在授课过程中，因为针对的是同一个知识点的变迁和演化，学生通过类比，容易针对每一种能量建立清晰的物理图像，而且在教学过程中，培养了学生的物理分析能力和数学逻辑思维能力，已初步取得了良好的教学效果。

综上所述，研究物理图像对本科教学的促进作用，将抽象的物理概念和规律具体化，使学生更好地掌握和理解电磁学的概念和规律是值得思考和有意义的问题。

参考文献

[1]贾起民，郑永令，陈暨耀.电磁学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]赵凯华，陈熙谋.电磁学[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]梁灿彬，秦光戎，梁竹键.（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2004.

基金项目：