电磁力的应用

电磁力的应用
电磁力的应用

电磁力的应用

一、宇宙力是电磁力的简述:

1、宇宙、地球是一个大的电磁场

2、原子、分子是带电的,物质是带电的;大地也是带电的

3、物理对电性的定义与自然常态是一致,在自然常态时玻璃棒是高电位(正极),橡胶棒是低电位(负极),摩擦只是放大了现象而矣。

4、众多实验证明,自然常态时的万有力是电磁力,没有真正静止的粒子或物质,所有的粒子都是在做热运动。

有运动就有摩擦,摩擦使电磁力变化增大,噪音增大,热量增大,生成新的物质和旧物质损耗增大。

二、电磁力:电磁力分为引力和斥力,在自然常态下,实验证明任何物体都有引力和斥力,引力和斥力可相互转换。任何两点都有电参数,白天比晚上高,特别是阻抗高10倍左右,原子、分子、星球、粒子之间、星系之间都是电磁力的作用,电磁力是有大小和方向,变化频率。

三、应用方面

1、农业的应用,挖地、锄地的作用是增大土地的透气性,使植物的细根振动(共振吸収太阳能),吸取土中的营养成份输送到植物的各部位,同时植物其它部位也同样吸收太阳能,吸收和运送营养物质,植物中的毛细管相当于管道,叶绿素相当于催化剂,能量就是太阳能,做功的力是电磁力。各种动、植物都会有遗传变异的现象,它们的力量就是变化和相对不变化的电磁力。电磁力来源于土地、太阳、空气、水份和植物本身。暗合作用比光合作用强的原因是晚上的阻抗比白天小了近10倍,电压、电流变化只是小了2~4倍,晩上的阻抗(阻力)小,反应速度比白天快。

2、化工生产中的应用,原子、分子是带电的,故各种化学键都是电磁力的作用,物料运动使电磁力的变化增大,噪音同样增大,生成新的物质和旧物质减少,旧物质还会转换为能量。催化剂和高温度是降低活化能,催化剂是固定相,工艺介质是流动相,二相互相运动则有摩擦,反应物的电磁力发生变化,使原子、分子的电磁力变化加大,引力、斥力的变化加大,斥力使反应物的分子分离成离子,引力使离子们结合成新的分子,引力和斥力的变化不同,生成物就有不同的产物,产品的含量也不同。

3、分析仪器仪表的应用,色谱柱、变压吸附、变温吸附都是利用摩擦使电磁力(引力、斥力)变化增大,各种物质(原在、分子)的阻力不同,分离后运动的速度也不同,从而达到分离的目的,制药厂的离子柱效果更明显。

红外线(电磁波)测量物质成份仪是利用物质分子的电磁波不同,吸收不同的电磁波(共振),使发射岀的电磁波通过被测量介质后有能量差,测量出能量差就能测量出被测量介质的浓度。

4、任何元素都有半衰期,过塑照片退色,书本退色,衣物退色等等

目前的质量基准——千克原器是现有7个基本量中唯一的实物基准,它是铂(90%)、铱(10%)合金,于1878年由英国制成。目前对质量标准的测量都是沿用1889年引入铂铱千克原器之后开始的。

铂铱合金千克原器虽然具有较好的稳定性,其量值复现的相对标准不确定度可达10-9数量级。但是,实物基准受环境的影响较大,污染物、灰尘、水分及对其清洗都会造成不确定度的变化。在1889年、1946年、1989年进行的国际比对表明,千克原器的不确定度每次比对都有10-8量级的变化。

在第二次检定周期时,对保存在国际计量局(BIPM)的千克原器的研究发现,其有34μg/年的漂移,在1889-1948年的60年间,发生了(10~30)μg的增加。英国国家物理实验室(NPL)在对英国国家千克原器研究时发现,由于1924年对其进行清洗时使用了乙醇、乙醚和氨水的混合物,造成了33μg的质量损失,考虑到1889年时并没有对其进行清洁,所以表示每年约有1μg的质量变化。1940年,NPL和BIPM都对质量发生变化作了相应的报告,但是当时并不知道为何发生这种情况。目前,虽然多数国家级的计量机构有一个或多个铂铱合金千克原器,然而目前对于这些原器表面吸附的研究内容较少,而且即使是在可重复的环境下进行的,实验结果也各不相同。这些都是电磁力变化的结果。

5、电气上的表现:电气上表现更为突岀,如变压器油击穿电压降低,绝缘的介耗,电缆击穿,铜芯烧损,绝缘子击穿,放电等,也是电磁力变化的结果。

6、地球与月亮之间距离的变化,离地球远、近处相差两万公里,是地球与月亮之间的电磁力(引力、斥力)变化,星球之间、星系之间相结合和分离,黒洞的形成和合并,星球的形成和分裂就是电磁力的结果。电磁力大于或小于一定值时,则会散架和合并。

7、生活中的体现:洗涤物品加洗涤剂,就是增大粒子之间的斥力,使脏物快速离开本体,砖墙物脱落,斥力增大。伤口缝针使伤口处的肉引力增大,快速愈合。

动、植物外表密度比里面大(趋肤效应),里面的斥力大,外面的引力大,也是电磁力变化的体现,如人体的皮肤,桔杆,瓜果等等。

电磁力的传递粒子是光子,光子的低能态是暗子,有质量和电位,暗子之间同样有引力和斥力的作用,各种已知粒子之间空隙就是暗子,粒子与外界之间的作用是暗子。暗子依据物质的引力和斥力的大小可进、出物质。单位体积的暗子增大,对外显示斥力,相反,单位体积的暗子减小,对外显示引力。各种物质、元素都有各自的引、斥力(电磁力)大小不同,所以各种物质、元素有各自的物理、化学性质。若只有引力,宇宙就是一个点,若只有斥力,则物体不知何形状,没有定形。

四、任何粒子之间,星系之间都是电磁力。

五、航天飞行器,现在的霍尔推进器,离子飞行器、电磁力推进器,电磁推进器、电磁流体推进器、电磁微波推进器等等

看看电磁力推动

我国将成功突破唯一技术?人类百年飞天梦将由我们来实现

小海娱乐八卦大鱼号06-09

据新闻媒体报道,航天科工集团有限公司磁悬浮与电磁推进技术总体部在2018年1月正式挂牌,加快电磁推进技术在航天发射领域的应用。早在2016年,航天科工集团在国内某专业杂志就首次披露,计划2020年完成电磁发射演示系统建设及原理验证试验。磁悬浮助推火箭可以为单级入轨运载器提供一个较大的助推力,使其在短时间内将达到一个很高的起飞速度,然后运载器火箭发动机点火,与磁悬浮助推发射系统分离,爬升入轨。该助推系统的特点是载重量大、无摩擦,低能耗, 可以有效降低推进剂的消耗量,大大降低发射成本。

超导磁悬浮技术在低速悬浮能力、控制系统、低温系统技术、运行能耗和成本等方面都具有明显优势,适合作为发射装置的磁悬浮系统技术方案。直线电机作为最佳的地面加速/减速方式,非常适合作为磁悬浮发射系统的动力装置。根

据设想,利用长距离的电磁力实现持续加速,最后达到时速700公里到2400公里的起飞速度,

美国波音公司设计的新型高速磁悬浮火箭橇助推滑轨系统,在2014年公开披露试验速度突破了马赫数6。据资料披露,我国熔融织构生长的强磁浮“钇钡铜氧”块状稀土超导材料具有完全抗磁效应和磁通钉扎效应等特性,采用低成本的液氮制冷系统即可以实现无需控制的高性能磁悬浮系统。从公开资料分析,航天科工集团很可能已成功完成了地面高速超导磁悬浮火箭橇滑轨试验运行,初步掌握了0到4000公里左右高温超导磁悬浮高速运行技术。

文章中看到了

利用电磁力推动运载器,2008年前后就说过利用电磁力推动运载器,谢谢大家帮了我的忙。实现了电磁力推动运载器。同时也完善我的电磁力与引力的统一,万有斥力和万有力与电磁力的统一理论。

同一根管道两块氧气表指示不一致的分析

在同一段煤气管道上安装两块激光红外线气体分析仪(氧气表),相距13m,位置互成90°,氧含量数据却相差近50%,上游氧表的读数为0.2左右,拐弯后的氧表读数为0.4左右,这块氧表若在管道上的阀门(蝶阀)动作时,两块氧表的数据波动变大。红外线是电磁波,利用波的干涉理论能很好的分析、解释该现象。

1、概述:云南云为股份有限公司大为制焦甲醇分厂,是利用煤气生产甲醇的分厂,对测量煤气管道的氧气含量严格,对测量氧含量的仪表要求精高,可靠性也非常高,如果管道含氧量超标,在压缩机的作用下,将煤气压缩时,煤气的温度升高,若氧含量超规定值,容易发生燃气爆炸。管道中的气体成分有甲烷、氢气、一氧化碳、二氧化碳、氧气、焦油、硫等等。

煤气管道上两块激光红外线气体分析仪(氧气表)的安装如图1:

照片如下:

2、激光红外线气体分析仪(氧气表)的工作原理和结构:

工作原理:是基于管道内气体分子对测量光的吸收量,每一种气体会吸收一种波长的光。当被测量气体的固有频率的波长在700~2400nm之间时使用二极管激光器,大部分物质在红外线区域都有吸收峰,是基于郎伯--比尔定律,被测量气体浓度很低时,可写成

(1-ucL)

I=I

u: 被测量气体吸收光线吸收系数

c: 被测气体的浓度

L: 测量光路的长度

比尔定律是一个有限的定律,条件是被测量物体为均一的稀溶液、气体等,无溶质、溶剂及悬浊物引起光的散射;入射光为单色光。

激光红外线气体分析仪(氧气表)是半导体激光吸收光谱技术,也称DLAS,半导体激光器发射出的一定频率激光(红外线)穿过被测气体时,气体吸收红外线能量,使其能量减少,不受被测气体的背景的影响,同时能修正温度和压力对测量的影响。半导体激光光谱宽度小于气体的吸收谱线的展宽。也就是半导体激光器发射出的特定波长的激光束穿过被测气体,被测气体对激光束进行吸收导致激光强度产生衰减,激光强度的衰减与被测气体含量成正比,因此,通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。

调节光谱检测:调控激光频率,使其被测气体的频率共振,用相敏整流测量被测气体穿透光线的谐波分类的吸收量。

是基于可调二极管激光器吸收光谱技术,在管道气体进行连续在线气体监测的光学仪表。激光气体分析仪是利用一个发射器/接收器配置(彼此安装完全相反)去测量通过瞄准线路径的平均气体浓度。

激光波长穿过一条选定的待测气体的吸收线被扫描,吸收线认真地选择,避免其他(背景)气体的交叉干扰。发射器和接收器之间光路上的目标气体分子的吸收不同,激光波长不同,探测光强随激光波长而变化。为增加其敏感性,采用了波长调制技术。扫描到吸收光线时,激光波长会被轻微调节。第二谐波信号用于测量吸收气体的浓度。线振幅和线宽都是从第二谐波线形状中析取的,这使得测得的浓度对于由背景气体导致的线形状变化(线增宽效应)不敏感。

谐波产生的原因主要有:由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波。

第二谐波信号:谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流

很可靠,同时吹扫防止灰尘和其它污染物落在光学视窗上。电源供应盒子通过Ex-p 控制系统连接到发射器盒子上。气体温度/压力传感器上的4-20 mA 输入信号被连接到发射单元里面的端子上,

发射单元与接收单元用一根电缆连接。从光电探测器探测到的吸收信号是增强的,并且通过这条电缆输送到发射单元,同时也是一条供电电缆。发射器包含了CPU 板执行板、仪器的控制和气体浓度的计算。主板上合并有仪表操作所需要电子单元,比如二极管激光电流和温度控制和模拟数字信号转换,LCD 显示器连续地显示气体浓度、激光束传输和仪表状态。RS-232端口可用于与个人电脑直接串行通信,用于以太网板通过局域网提供TCP/IP

通信,这样它就可以用来代替串行通信。

辅助板提供输出选择,如气体浓度测量和激光束传输(后者可选)的4-20mA 电流输出。

氮气的作用:吹扫气是通过安装正压气流经由法兰进入管道从而保持仪表视窗清洁。吹扫阻止颗粒沉淀在光学视窗上污染视窗,吹扫气体必须是干燥、干净的,达到足够的测量准确性必须把待测气体从内部的测量路径上去掉。否则会使测量结果偏高或波动増大。防爆气是加在发射端和接收端电子单元的正压氮气,一是防空气进入两端金属盒中,防电气火花和影响测量精度,二是对激光器降温。

3、原理的解释,任何物体的分子、原子等各种粒子都在做布郎运动(运动都是力的作用的结果),分子、原子都是带电的、运动的,带电粒子运动就产生电磁波。若原子、分子不带电的运动就是引力波,实验和受力分析证明原子、分子是带电的,都是电磁波,红外线也是电磁波,根据波相互干扰的定律,两种电磁波相遇会产生干扰波峰、波谷相叠加的效应。

以氢原子为例说明原子的带电性,氢原子是由一个氢原子核(带正电)和一个核外电子(带负电)组成,那么氢原子核有一个正电场(+E ),电子有一个负电场(-E ),如图2所示:

原子核示意图电子的示意图

图2

按现有理论,正负电荷抵消是AB区域,其它区域是不会扺消,则是带电的,何况原子核的电场方向向外,电子的电场方向向内,那么AB区域内的C点的电场强度:

Ec = +E+c – (-E-c) 是一推一拉效果

则:Ec = +E+c +E-c

Ec:C点的电位+E+c:正电场C点的电位-E-c:负电场C点的电位

C点的电位是原子核正电场与负电场相加,故原子对外显电性。正、负电场是一种物质,抵消作用是有新的物质产生,就象打雷一样,消耗能量和物质,那么电子还会自由地绕原子核运行吗。

原子核带正电荷,电子带负电荷,电荷是一种物质,根据物质不灭定律,那么,正、负电荷能抵消吗,答案是不会,故原子、分子是带电的,由原子、分子组成的物质、物体也是带电的。由于电子是绕原子核自由的、无规则的运动,若在某一位置正、负电荷抵消了,那么电子离开某一位置到一新位置,又抵消了,如果电子绕原子核转360度,电子本身也在自转,都抵消了,最终原子核和电子的电荷都抵消了,那么原子核还带正荷和电子还带负电荷吗?抵消了就沒有电荷了,所以原子核和电子就不再带电荷了,那么下一时刻原子核还带正电荷吗?电子还会带负电荷吗?若抵消了,还有电荷可带,是谁补充的呢?你说对不对的。

原子、分子是带电的,那么原子之间、分子之间的力则电磁力,万有力是微小的电磁力,电磁力是大的万有力。原子、分子是一个电磁场,由原子、分子组成的物质、物体才是一个电磁场,由物质、物体组成的地球才会是一个大的电磁场,宇宙是一个电磁场。若原子、分子不是一个电磁场,地球、宇宙也不会是一个电磁场。

磁铁的南、北极(异性)在一定距离范内,它们之相的引力开始有,距离越来越小,引力越来越大,最后南、北两极吸紧沾在一起,成为一体,南、北之间的磁性抵消了吗?没有吧。若抵消了,就没有了磁性吗,你用铁钉试一下,一定有磁性吧,证明磁性没有抵消。

电荷也一样,正、负电荷也是不能抵消的,可用任何一种毫伏电压表(电位差、示波器等)测量任何自然物体、任何两点的电压,均有几十毫伏到五百毫伏示值,有过零点,不是永久(1秒左右)零点,而且是随时变化的。毫伏电压表是有两个表笔,则一个参考电位点,另一个则是测量点,参考电位点的电位到底是多少,都不知道。零电位是定义的,是定义无限远处的电位为零,测量处的电位不为零,那么,无限远处也可定义测量处为零,实际上测量处不为零,固定的不变化零电位处是不存在的。大家(教课书)定义大地的电位为零,大地也没有

真零点的点。

即然没有不变化零点,那么就没有不带电的物质和物体,带电粒子的运动,则有电磁波,所以,任何物质和物体运动就有电磁波。

当电子由远靠近原子核时,正、负电荷的电场重叠部分越来越多,电场物质的密度越来越大,弹簧压缩了单位长度的圈数越多,弹簧对外的斥力就越来越大,原子核对电子的排斥力越来越大,引力越来越小,使电子远离原子核,反之,电子远离原子核时,排斥力越来越小,引力越来越大,使电子靠近原子核,原子核与电子不能相吸成一体,电子也不能离原子核远去,电子在离原子核一定的区域内次数最多,弹簧拉伸了单位长度的圈数越少,弹簧对外的引力就越来越大。在正常工作时,弹簧相邻两圈是不可能粘在一起,或远离而去,超过正常范围就有非正常的工作过程。

摩擦是生活、工作中常见的一些现象,摩擦使噪音增大,热量增大,电磁力或波形增大。

4、 安装:安装示意图如图3,在图3中,

图 3

图3中,L 是测量有效距离,发射端与接收端是在同一水平上,经过管道真经,管经减有效测量距离L 是小管道,小管道中的测量气体用吹扫氮气吹岀,保征了测量精度和发射头和接收头不被测量气体污涂。

图3中,阀门是不锈钢的球阀,防爆气、吹扫氮气气管用直经为8mm 的不锈钢管,少于8mm ,氮气的压力不够(少于0.18MPa )氮气的功率不够,吹不了小管道中的被测量气体,等效测量距离加长,使被测量气体中的氧气含量偏高。若发射端和接收端不在经管经同一水平线上,被测量气体的流动状态不是层流,产生摩擦,使附加误差增大。两块测量仪表的氮气是一根管道里的氮气,没有分枝管道。

当然,各接头处更不能漏气。

5、调校:调校零位接线图如图4,是通99.99%的氮气,输岀为4mA

图 4

氮气

调校量程的接线图如图5,通入量程气使仪表输岀为20mA

校验管图

5

L

接収端电源氮气量程气

4~20mA

mA

两块激光(红外线)气体分析仪(氧气表)调校合格。

在使用过程中,红外线发射头(二极管)和红外线接收头易氮气在杂质(油)污涂,用酒精清洗即可,发射头和接收头的玻璃易被测量气体(焦油)污涂,用肥皂水清洗。

6、故障现象:

故障现象是同一正压管道、同一种煤气表2的指示值比表1的指示值偏高。表1的记录曲线如下照片所示:红色记录曲线

正常时表2的指示值如下照片所示:兰色记录曲线

若稍开一下气柜的联通阀门时,表1沒有变化,而表2却有变化,其波动幅度加大,蓝色记录曲线,如下照片所示:

在该照片上画一根红线,是氧含量的平稳线

在该曲线中看到,前面的记录曲线是平稳的,而开阀门时,平稳线以上是氧含量增加了,平稳线以下是氧含量减了,増加、减少的波动,增加的氧量从何而来,那减少的氧量又去那里了,是在密闭的管中,而且是正压的情况下,空气是进不了管道中间,氧气也是跑不管道的,没有漏点。

若表2处煤气积液时,记录曲线照片如下所示:

从波动曲线前、后比较看,表2曲线中氧气高岀的氧气从何而来,少的氧气又去那里了?工艺人员只开了一下联通阀门,让装红外线激光气体(氧气)分析仪的后管的液体通过该联通阀门的一些开度流向导淋管影响测量结果(偏高或石稳定)。

炭黑的激光(红外线)气体分析仪(氧表)与甲醇压缩机入口的激光(红外线)气体分析仪(氧表)是同一个型号,安装位置如下所示:

安装位置

样气处理装置,处理样气中水和炭粉。

工艺介质(煤气)若水份稍多一些,指示偏高和波动,如下照片所示

左边是取样装置中水份、炭粉多,波动大,且偏高。右边是排水、炭粉后的情况。若进气量小(取样阀堵),指示偏低,排水、排炭粉后指示正常,与手动分析相符合。

7、分析:波的干涉,是一种物理现象,频率相同的两列波叠加,使一些区域的振动加强,另一些区域的振动减弱,而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开。当两列波的波峰和波峰(波谷和波谷)相遇时,振动加强,当波峰和波谷相遇时振动减弱。气体中(被测量气体)的气体分子到两波源(一个发射头,一个是摩擦处)的距离之差为波长的整数倍,则该气体分子的振动是加强的;氧气体分子到两波源的距离是半波长的奇数倍,则该质点的振动是减弱的。

煤气(含氧分子)不论是静止还是流动的,气体分子总是运动的(热运动),运动时气体分子频率和幅值比静止时大,带电粒子运动有电磁波。由于分子和原子都是带电的,故它们运动时的电磁波都增大,

红外线是电磁波,一切波都能发生干涉,包括水波、声波、光波等等。干涉

振是干涉的一种。频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开。这种现象叫做波的干涉。

产生干涉的条件是,两列波的频率必须相同并且有固定的相位差。如果两列波的频率不同或者两个波没有固定的相位差(相差)

,相互叠加时波上各个质点的振幅是随时间而变化的

设有两个频率相同的波源S 1

和S

2,振幅分别为A 1和A 2

,初周相分别为

φ1和φ2其振动表达式为Y1和Y2:

Y 1(S 1,t)=A 1cos(ωt+φ1)

Y 2(S 2,t)=A 2cos (ωt+φ2)

传到某一点B 引起的振动为:

Y 1(B ,t) = A 1cos(ωt+φ1)

Y 2(B ,t) = A 2cos(ωt+φ2)

在B 点的合成振动为:

Y=Y 1±Y 2

= A 1cos(ωt+φ1) ±A 2cos(ωt+φ2)

=( A 1±A 2 ) cos(ωt+△φ)

=A cos(ωt ±△φ)

同频率的两波源在同种介质中产生的两列波,波长相同。这两列波的波峰和波峰(波谷和波谷)相遇处,振动加强;波峰和波谷相遇处振动减弱。

开一下气柜的联通阀门时,气体的流动状态发生更大的改变,摩擦更大,分子运动更加激裂,温度升高更快,红外线的变化幅度变大,氧气分子的波动幅度更大,若与外加的红外线频率一致,则会共振,示意图如下

成的波

若波形1为外加波(红外线)的波形,波形2为氧气分子的波形,二者波形的频率相等时,波形相遇时,则会共振,幅值变大了,成为合成波形。电气、电子电路中,共振现象称为“谐振,工艺上有呛振的,幅值加大,所以从波的幅值看,氧含量是增加和减少了,而实际上煤气中的氧含量并沒有增多,只是煤气的摩擦加大,导致煤气中的氧含增多的假像。

由于氧气体分子的运动是随机的,那么氧气分子的频率是在一定范围内变化的,运动就有摩擦,摩擦使氧气分子电磁波的幅值变大。

表1是装在层流的管道上,而表2则装在紊流的管道上,表2前面的直管沒有大于5倍管径距离,后面也沒有大于2倍管径距离。由于两块测氧表的管道互相成90度角,则气体的流动由层流(表1)转换成紊流(表2),使气体的摩擦加剧,氧气分子的电磁波频谱加宽,振幅加大,当流体改变时,测量氧表的指示值就变化,实际煤气管道中的氧气含量(正压)是没有发生任何改变的,氧气即不可能增加,更不可能消失。

激光红外线测氧表发出是红外线电磁波,用来测量的是氧气分子的电磁波,是氧气分子带电粒子的运动状态(即电磁波状态),根据波的干涉性质,所以在管道中氧气的含量没有改变的,测氧表的指示值增加或减少,是因为氧气运动的状态发生改变。

若氮气中的氧气含量增加时,从上面的结构得知,红外线激光氧分析仪的输岀值也会增加。

镜片上有异物,如焦油、萘、蒸汽,透光就会下降,指示偏高。

若氮气管路漏,氧含量指示则偏高,氮气流量越大,指示偏得越高。做一个实验,在瓶装氮气瓶出气口旁放细线,如细聚四氟乙烯丝发带丝,当开启氮气阀门时(高压),高压氮气从出气口喷射而出,可观察到细聚四氟乙烯丝发带丝,会被高压氮气吸入出气口内也上。当然也就能吸入空气,所以氧气指示值偏高。

若氮气的功率不能达到要求时,如压力小于0.25MPa,而氮气管的管径是六毫米,指示值就会偏高。

样气中含液多,指示也偏高。

安装不正,发射端与接收没有对正,红外线的透光就会偏低。调整螺杆螺帽的松紧度,但不能漏气。

如果管道是南、北走向,那么仪表则是东、西安装,由于地球的转向,西边的沉积物会比东边多。

若氮气中含油时(常见现象,是氮压机中带油所致)油是会吸收红外线的能量,故显示偏高。郎伯--比尔定律:

I=I0(1-ucL)

氮气中的油吸收系数u变大力,红外线的能量吸收增多,表现为氧含增多。

当红外线测氧表工作时,氧分子运动的电磁波与红外线激光(电磁波)相遇时,根波相互干忧性质可知,二者的电磁波就互相干涉,当也就产生谐波,谐波有二次、三次、五次等。波有频率、幅值和相位三要素。若二者频率相同则会共振,幅值则相加,若相位相反时,幅值相减。反之、相位相同幅值相加,所以外加光线频率与元素的原子、分子的共振频率一致,就吸收光线的能量。发射端发射红外线的能量一定时,被测量的气体吸收了红外线的能量后,到接收端的能量就要减少。如果气体运动状态改变,氧分子运动加剧(摩擦所致),氧分子的电磁波幅度加大,频率升高,故有上述变化曲线。

氮气的过滤减压阀不能漏,若漏,指示值会偏高。

电磁兼容技术的发展状况及应用

电磁兼容技术的发展状况及应用 摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电 路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近 年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加。 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间 的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为 了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准, 特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走 上市场. 因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看 到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加. 我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是我们努力实现的目标. 1 什么是电磁兼容标准 为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准.电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求.之所以称为基本要求, 也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题.大部分国家的 标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定的标准. IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准,分别是CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会).CISPR制定的标准编号为:CISPR Pub. XX ,TC77制定的标准编号为IEC XXXXX . 关于CISPR:1934年成立.目前有七个分会:A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰) 关于TC77:1981年成立.目前有3个分会:SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、 SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性). 我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准,目前已发布57个,编号为GBXXXX - XX,例如GB 9254-98. 欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准,其对应关系如下: EN55××× = CISPR标准, (例: EN55011 = CISPR Pub.11) EN6×××× = IEC标准, (例: EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11) EN50××× = 自定标准, (例: EN50801) 我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标,例如GJB151A = MIL-STD -461D. 电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准. 基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据.基础标准不涉及具体产品.

电磁铁计算公式

第一章常用低压电器 电器:电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。 根据外界的信号和要求,自动或手动接通或断开电路,断续或连续地改变电路参数,以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。 定义:一种能控制电能的器件。 第一节电磁式低压电器的结构和工作原理 ●低压电器:用于交流1200V、直流1500V以下电路的器件 ●高压电器:用于交流1200V、直流1500V以上电路的电器。 电力传动系统的组成: 1)主电路:由电动机、(接通、分断、控制电动机)接触器主触点等电器元件所组成。 特点:电流大 2)控制电路:由接触器线圈、继电器等电器元件组成。 特点:电流小 ●任务:按给定的指令,依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。 一、低压电器的分类 1、按使用的系统

1)低压配电电器 用于低压供电系统。电路出现故障(过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等)起保护作用,断开故障电路。(动动稳定性、热稳定性) 例如:低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。 2)低压控制电器 用于电力传动控制系统。能分断过载电流,但不能分断短路电流。(通断能力、操作频率、电气和机械寿命等) 例如:接触器、继电器、控制器及主令电器等。 2、按操作方式 1)手动电器:刀开关、按钮、转换开关 2)自动电器:低压断路器、接触器、继电器 3、按工作原理 1)电磁式电器:电磁机构控制电器动作 2)非电量控制电器:非电磁式控制电器动作 ◆电磁式电器由感测和执行两部分组成。 感测部分(电磁机构):接受外界输入的信号,使执行部分动作,实现控制的目的。 执行部分:触点系统。 二、电磁机构

电磁学的应用

电磁学的应用—蓝牙技术 摘要:蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信,从而数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。 关键词: 1、蓝牙系统 蓝牙系统一般由以下4个功能单元组成:天线单元、链路控制(固件)单元、链路管理(软件)单元和蓝牙软件(协议)单元。它们的连接关系如图1所示: 图1 蓝牙系统结构图 1.1 天线单元 蓝牙要求其天线部分体积十分小巧、重量轻,因此,蓝牙天线属于微带天线。蓝牙空中接口是建立在天线电平为0dBm的基础上的。空中接口遵循Federal Communications Commission(简称FCC,即美国联邦通信委员会)有关电平为0dBm的ISM频段的标准。如果全球电平达到100mW以上,可以使用扩展频谱功能来增加一些补充业务。频谱扩展功能是通过起始频率为2.402 GHz,终止频率为2.480GHz,间隔为1MHz 的79个跳频频点来实现的。出于某些本地规定的考虑,日本、法国和西班牙都缩减了带宽。最大的跳频速率为1660跳/秒。理想的连接范围为100mm~10m,但是通过增大发送电平可以将距离延长至100m。 蓝牙工作在全球通用的 2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。蓝牙的数据速率为1Mb/s。ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带,因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等,都可能是干扰。为此,蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道(hop channel),在一次

电磁兼容技术及应用

电磁兼容技术及应用 摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理 摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理方法,从干扰源、耦合路径、敏感源方面逐步分析验证,提高产品可靠性。 关键词:电磁兼容接地屏蔽滤波 目前,电磁兼容技术已经发展成为专门的针对电子产品抗电磁干扰和电磁辐射的技术,成为考察电子产品的安全可靠性的一个重要指标,覆盖所有电子产品。 各个电子设备在同一空间工作时,会在其周围产生一定强度的电磁场,这些电磁场通过一定的途径(辐射、传导)耦合给其他的电子设备,影响其他设备的正常工作,可能使通讯出错或者系统死机等,设备间相互干扰相互影响,这种影响不仅仅存在设备间,同时也存在元件与元件之间,系统与系统之间。甚至存在与集成芯片内部。 电磁兼容技术主要包括接地、滤波、屏蔽技术等,在特定场合需要注意的是不一样的,A、在结构方面,需要注意屏蔽和接地,B、在线缆方面注意接地和滤波,C、在PCB设计方面,需要注意信号布局布线、滤波等。 一、电磁兼容技术 首先从构成电磁干扰的三要素入手,即干扰源、敏感源、耦合路径,★干扰源是产生电磁干扰的设备,通过电缆、空间辐射等耦合路径影响干扰敏感源设备。高频电压/电流是产生干扰的根源,电磁能量在设备之间传播有两种方式:传导发射和辐射发射,传导

ansys分析电磁场

三维螺线管静态磁场分析 要求计算螺线管,如下图所示,衔铁所受磁力,线圈为直流激励,产生力驱动衔铁。线圈电流为6A,500匝。由于对称性,只分析1/4的模型,如图1所示: 图1螺线管制动器 在仿真分析时,空气相对磁导系数为1.0;使用智能网格划分(LVL=8);设定全部面为通量平行,这是自然边界条件,自动得到满足。因为是采用的1/4对称模型,所以磁力的计算结果要乘以4。

施加边界条件: ! /SOLU D,2,MAG,0 ! !SOLVE ! ALLSEL,ALL MAGSOLV,3,,,,,1 FINISH ! 建立的模型如下图所示:

对模型进行智能网格划分,如下图所示: 仿真分析所得磁场强度分布图为:

衔铁所受磁力分布图为: 衔铁所受磁力分布图为:

计算所得衔铁所受磁力为: SUMMARY OF FORCES BY VIRTUAL WORK Load Step Number: 2. Substep Number: 1. Time: 0.2000E+01 Units of Force: ( N ) Component Force-X Force-Y Force-Z ARM 0.14339E+02 0.11359E+02 -0.12846E+02 ___________________________________________________ SUMMARY OF FORCES BY MAXWELL STRESS TENSOR Units of Force: ( N ) Component Force-X Force-Y Force-Z ARM 0.79007E+01 0.55769E+01 -0.11511E+02 _____________________________________________________ Note: Maxwell forces are in the Global Cartesian coordinate system. Virtual work forces are in the element ESYS coordinate system.

电磁铁电磁力计算方法

电磁铁电磁力计算方法 1磁动势计算(又叫安匝数)IN E = 匝数2 2)12(212d D D L d L d D D N -=-= 其中: -L 绕线宽度)(mm -2D 绕线外径)(mm -1D 绕线内径)(mm -d 漆包线直径)(mm 绕线长度 2 22322121(21)=222(21)10()4D D D D L D D l DN N d L D D m d ππππ-++-==-=?绕

根据电阻公式 222223324(21)(21)41010()d 4L D D l L D D d R d S πρρρπ----==?=?Ω绕其中: 20.0178./mm m ρ-Ω铜的电阻率 2S mm -漆包线的截面积() 根据4322224 10(21)(21)d U U Ud I L D D R L D D ρρ===?-- 故磁动势 23102(21) d U IN D D ρ=?+ 2磁感应强度计算(磁动势在磁路上往往有不同的磁降,但每一圈的磁降和应等于磁动势) 即:()IN HL = ∑ 其中: H -磁场强度(A/m) L m -该段磁介质的长度() 一般情况下,电磁阀除气隙处外,其余部分均采用导磁性能

很好的材料,绝大部分磁动势降是在气隙处, 即0()IN HL H δ= ≈?∑ 其中: 0H -气隙处磁场强度(A/m) mm δ-气隙长度()即行程 而0 00=B H μ 其中: 0B -气隙中的磁感应强度(特斯拉) -70μπ-?导磁率,410亨/米 所以:30 00=10B IN H δδμ-≈?? 又因为23102(21) d U IN D D ρ=?+ 故:2600102(21)d U B D D μρδ=?+ 3电磁力的计算 根据26000 1102F B S μ=? 其中:

第十章 电磁系统的吸力计算和静特性

L O G O 本章讲授内容 (其中红色内容是重点)1.磁场的能量磁场能量的计算方法。 2.能量转换与电磁力的普遍公式 虚位移原理、实用的电磁吸力计算公式。 3.麦克斯韦电磁吸力公式 4.恒磁势与恒磁链条件下的吸力特性 恒磁势与恒磁链条件下的吸力计算公式。 5.交流电磁吸力的特点与分磁环原理 交流电磁吸力的计算方法、分磁环的参数计算。 6.静态吸力特性与反力特性的配合第十章电磁系统的吸力计算和静特性 第十章

L O G O 教学目的与要求: 1、掌握麦克斯韦电磁吸力公式,熟悉能量转换与 电磁力的普遍公式,了解恒磁势与恒磁链条件下的吸力。 2、掌握交流电磁吸力与分磁环的原理,熟悉静态 吸力特性与反力特性的配合。 第十章电磁系统的吸力计算和静特性 第十章

L O G O 教学基本内容: 1、磁场的能量; 2、能量转换与电磁力的普遍公式; 3、麦克斯韦电磁吸力公式; 4、恒磁势与恒磁链条件下的吸力; 5、交流电磁吸力与分磁环的原理; 6、静态吸力特性与反力特性的配合。 第十章电磁系统的吸力计算和静特性 第十章

L O G O 教学重点与难点: 1、能量转换与电磁力的普遍公式,麦克斯韦电磁吸力公 式; 2、交流电磁吸力与分磁环的原理和特性配合。 通过本章节的学习,学生应掌握能量平衡电磁吸力计算公式和麦克斯韦电磁吸力计算公式各自的适用范围,从实用的观点出发,后者较前者更有意义;还应掌握交流电磁吸力的计算与分磁环所解决的问题;熟悉静态吸力特性与反力特性的配合,是决定电磁系统特性指标与工作性能优劣的重要因素。 第十章电磁系统的吸力计算和静特性 第十章

“电磁场理论”课程教学大纲

西安交通大学 “电磁场理论”课程教学大纲 英文名称:Theory of Electromagnetic Field 课程编码:PHYS2012 学时:64 学分:4 适用对象:电子科学与技术专业本科生 先修课程:普通物理,数理方程,矢量与张量分析 使用教材及参考书: 金泽松,《电磁场理论>>, 电子科技大学出版社, 1995 郭硕鸿,《电动力学》,高等教育出版社,1989 冯慈璋,《电磁场》高等教育出版社,1983 李承祖,《电动力学教程》(修订版),国防科技大学出版社,1997 一、课程性质、目的和任务 本课程是电子科学与技术系各专业本科生必修的一门工程基础课.通过本课程的学习,使学生熟悉电磁场的基本理论,掌握基本规律,加深对电磁场的性质和时空概念的理解,获得分析和处理一些电磁现象的方法和能力,为以后的专业课程学习打下基础。 二、教学基本要求 1. 了解电磁现象的普遍规律,掌握库仑定律、高斯定理、毕奥定律、电磁感应定律和麦克斯韦方程组, 熟悉电磁场的边值关系。 2. 了解静电场和稳恒电流磁场的性质,熟悉静电势和微分方程、磁矢势和微分方程,掌握求解静电场和磁场问题的常用分析方法。 3.掌握波动方程和亥姆霍兹方程,熟悉平面电磁波的性质, 掌握电磁波传播的规律。 4.了解时变电磁场的性质和势,掌握辐射电磁场的规律和计算方法。 5.了解狭义相对论和相对论电动力学,掌握电磁场量在不同参考系间的变化规律。了解带电粒子和电磁场的相互作用,掌握运动带电粒子的位和电磁场,了解加速运动带电粒子的辐射。 三、教学内容及要求 第一章:电磁现象的普遍规律 1.了解电荷和电场、电流和磁场。 2.掌握库仑定律、高斯定理、毕奥定律、电磁感应定律。 3.重点掌握麦克斯韦方程组和电磁场的边值关系。 4.了解介质的电磁性质。 5.掌握电磁场的能量和能流密度表示式,了解电磁能量的传输。

电磁兼容技术的发展及典型应用技术

电磁兼容技术的发展及典型应用技术 高鹏张英会 摘要: 本文简单的介绍了电磁兼容技术的发展现状和几种典型的技术应用, 并对控制和试验技术中的电磁屏蔽技术、干扰抑制滤波技术及 EMI 诊断进行了简单的介绍和分析。最后, 对几种比较新型的试验室技术做了简单的介绍。 关键词: 电磁兼容; 控制技术; 试验技术; 干扰抑制滤波 电磁兼容是指电气设备在同一电磁环境中共存的一种特性, 即要求在同一环境中使用的电气设备正常工作而不能相互干扰, 达到兼容的目的, 更通俗的说, 要求工作中的电气设备对环境的电磁干扰值和抗干扰能力必须满足法律法规的要求, 否则该电气设备则会对其他正常工作的电气设备造成干扰或者不能再正常允许的电磁环境中正常工作。 它是与电磁环境密切相关的一门综合性极强的边缘科学。主要以电气、电子科学理论为基础, 研究并解决各类电磁污染问题, 可以说电磁兼容技术是一个正在不断发展的新型综合性学科, 也是一门工程性极强的应用技术。 1.发展现状 60 年代以来, 现代电子科学技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方面发展, 其应用范围越来越广, 渗透到了社会的每个角落, 因而发达国家在EMC研究方面投入了大量的人力和物力。电磁兼容的研究在我国起步较晚, 发达的西方国家早在 20 世纪 80 年代就已经发布了对电气设备的电磁兼容指标进行强制性认证的法令, 任何电气设备必须满足相关的法律法规的要求方可投放市场, 须取得认证合格证后才允许在市场上销售。 早几年前, 我国的电气产品没有对电磁兼容指标作出具体的要求, 相关的法律法规尚在制定中, 国内的产品开发人员还没有把电磁兼容这一理念认识理解, 许多产品在设计、开发阶段根本没有考虑到电磁兼容这一问题, 加之不了解国外的电磁兼容相关标准, 使得研发的产品不能通过国外强制性的电磁兼容测试, 致使产品不能投放国外市场。设计开发的产品需要送到境外去做电磁兼容测试, 不断地修改不断地测试, 走了很多弯路, 浪费了大量的人力物力, 更浪费了宝贵的时间, 甚至错失了许多商机。 随着我国加入 WTO, 电磁兼容在我国得到了越来越高度的重视, 我国政府制定了较为完善的标准和相应的实施细则, 从多种渠道推动国内电磁兼容检测和研究工作, 开展了各种各样的围绕着电磁兼容设计、开发、测试等方面的培训活动, 使产品的开发人员认识和

电磁成形技术及应用

电磁成形技术及应用 规模工业化应用的程度,但具有广阔的应用前景。文章介绍了电磁成形技术的原理及发展状况,并介绍了在平板件成形以及粉末压制领域的应用。 关键词:电磁成形;平板件成形;粉末压制 电磁成形的基本原理就是电磁感应定律,由电磁感应定律可知变化的电场周围会产生变化的磁场,变化的磁场又会在其周围空间激发涡旋电场,处于此电场中的导体中就会产生感应电流,带电导体在变化的磁场中就会受到电磁力,电磁成形技术就是以此为动力作用在工件上,使工件发生变形。由于工件发生变形的速度非常快,时间短,所以能够显著改善材料的塑性行为,并能减小回弹量及残余应力。 1 电磁成形技术的发展概况 20世纪20年代,研究人员在脉冲磁场实验中发现在磁场中用来成形的线圈会发生膨胀甚至破裂,这激发了研究人员对于电磁成形技术的研究。从20世纪50年代末出现第一台电磁成形机后陆续出现各种能量的电磁成形机,电磁成形技术开始在航空航天,汽车等行业得到应用。80年代后,电磁成型技术已经发展较为成熟并在欧美等发达国家开始广泛的应用,并且已经系列化、标准化。 目前,电磁成形技术已可应用于板料的冲压成形,管件的连接扩孔以及粉末压制等众多领域。 2 电磁成形在板材成形中的应用 对板材的电磁成形加工,其示基本原理如图1所示。 当储能电容器向成形线圈中放电时,线圈中就产生变化的电流,由电磁感应定律可知,变化的电流会在其周围空间产生变化的磁场,随着电容器的不断充放电,就在线圈周围空间将产脉冲磁场,脉冲磁场中的工件中就会感应出电流(涡流),工件就成为带电体,而处于急剧变化的磁场中的带电体会受到磁场力的作用,当该磁场力超过材料的屈服极限时,工件就会发生塑性变形,从而达到加工零件的目的。 2.1 电磁成形加工高强钢 随着全球汽车数量的不断增加,能源短缺、环境污染等一系列问题随之而来,采用高强度钢来使汽车轻量化已经成为目前汽车行业的发展趋势。但高强度钢的屈服强度和抗拉强度都很高,在压力加工过程中容易出现破裂和回弹等现象,零件的形状尺寸也难以得到精确的控制。因此,高强钢的加工成形技术已成为当前汽车行业急需解决的难点问题。

电磁学发展史简述

绪论 一、电磁学发展史简述 1概述 早期,由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的,同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。 电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。 麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。

电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。 和电磁学密切相关的是经典电动力学,两者在内容上并没有原则的区别。一般说来,电磁学偏重于电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律;经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,研究电磁场分布,电磁波的激发、辐射和传播,以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题,也可以说,广义的电磁学包含了经典电动力学。 2电学发展简史 “电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的,在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来,对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究,从而促进科学技术的飞速发展。 现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展,某些带有专门知识的研究内容逐渐独立,形成专门的学科,如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学,是物理学中颇具重要意义的基础学科。

电磁铁的吸力计算

我将有关电磁铁吸力的计算方法稍作整理,如下: 1、凡线圈通以直流电的电磁铁都称之为直流电磁铁。通常,直流电磁铁的衔铁和铁心均由软钢和工程纯铁制成。当电磁线圈接上电源时,线圈中就有了激磁电流,使电磁铁回路中产生密集的磁通。该磁通作用于衔铁,使衔铁受到电磁吸力的作用产生运动。 从实践中发现,在同样大小的气隙δ下,铁心的激磁安匝IW越大,作用于衔铁的电磁吸力Fx就越大;或者说,在同样大小的激磁安匝IW下,气隙δ越小,作用于衔铁的电磁吸力Fx就越大。通过理论分析可知,电磁吸力Fx与IW和δ之间的关系可用下式来表达: Fx=5.1×I2×(dL/dδ)(其中L—线圈的电感) (1~1) 在电磁铁未饱和的情况下,可以近似地认为线圈电感L=W2Gδ(式中Gδ—气隙的磁导)。 于是式(1~1)又可写为Fx=5.1×(IW)2×d Gδ/dδ(1~3)这就是说,作用于衔铁的电磁吸力Fx是和电磁线圈激磁安匝数IW的平方以及气隙磁 导随气隙大小而改变的变化率d Gδ/dδ成正比。 气隙磁导Gδ的大小是随磁极的形状和气隙的大小而改变的。如果气隙中的磁通Φδ为均匀分布,则气隙磁导可以表示为: Gδ=μ0×(KS/δ)(亨)(1~4) 式中:μ0—空气的磁导率,=1.25×10-8(亨/厘米); S-决定磁导和电磁吸力的衔铁面面积(厘米2); δ—气隙长度,即磁极间的距离(厘米); K—考虑到磁通能从磁极边缘扩张通过气隙的一个系数,它大于1,而且δ值越大,K值也就越大。 可以推导出:d Gδ/dδ=-μ0×(S/δ2) 于是有:F x=-5.1×{μ0 (IW)2S/δ} 式中的负号表示随着气隙δ的减小,电磁吸力Fx随之增大,若不考虑磁极边缘存在的扩散磁通的影响(K≈1),则气隙磁感强度为: B=Φ/S={(IW)Gδ}/S={(IW)μ0S}/Sδ=(IWμ0)/δ 所以电磁吸力的公式还可写为:F x=5.1B2S/μ0

计算电磁学入门基础介绍

计算电磁学入门基础介绍 一. 计算电磁学的重要性 在现代科学研究中,“科学试验,理论分析,高性能计算”已经成为三种重要的研究手段。在电磁学领域中,经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式,最后得到解析解。解析解的优点在于: ①可将解答表示为己知函数的显式,从而可计算出精确的数值结果; ②可以作为近似解和数值解的检验标准; ③在解析过程中和在解的显式中可以观察到问题的内在联系和各个参数对数值结果所起的作用。 这种方法可以得到问题的准确解,而且效率也比较高,但是适用范围太窄,只能求解具有规则边界的简单问题。当遇到不规则形状或者任意形状边界问题时,则需要比较复杂的数学技巧,甚至无法求得解析解。20 世纪60 年代以来,随着电子计算机技术的发展,一些电磁场的数值计算方法也迅速发展起来,并在实际工程问题中得到了广泛地应用,形成了计算电磁学研究领域,已经成为现代电磁理论研究的主流。简而言之,计算电磁学是在电磁场与微波技术学科中发展起来的,建立在电磁场理论基础上,以高性能计算机技术为工具,运用计算数学方法,专门解决复杂电磁场与微波工程问题的应用科学。相对于经典电磁理论分析而言,应用计算电磁学来解决电磁学问题时受边界约束大为减少,可以解决各种类型的复杂问题。原则上来讲,从直流到光的宽广频率范围都属于该学科的研究范围。近几年来,电磁场工程在以电磁能量或信息的传输、转换过程为核心的强电与弱电领域中显示了重要作用。 二. 电磁问题的分析过程 电磁工程问题分析时所经历的一般过程为: 三. 计算电磁学的分类 (1) 时域方法与谱域方法 电磁学的数值计算方法可以分为时域方法(Time Domain或TD)和频域方法(Frequeney Domain或FD)两大类。 时域方法对Maxwell方程按时间步进后求解有关场量。最著名的时域方法是时域有限差分法(Finite Difference Time Domain或FDTD)。这种方法通常适用于求解在外界激励下场

电磁兼容原理、技术及应用部分课后答案 梁振光

第一章 P dBW=10lg P、 U dBV=20lg U、I dBA=20lg I 第二章 2、电磁干扰的三要素是什么?答:骚扰源、耦合通道、敏感单元 3、常见的电磁骚扰源有哪些?如何分类? 答:(1)从来源分:自然骚扰和人为骚扰 (2)从骚扰属性分:功能性骚扰和非功能性骚扰 (3)从耦合方式分:传导骚扰和辐射骚扰 (4)从频谱宽度分:宽频骚扰和窄频骚扰 (5)从频率范围分:甚低频骚扰、工频与音频骚扰、载频骚扰、射频及视频骚扰、微波骚扰 6、电磁骚扰的传播主要有哪些途径?答:传导耦合、磁场耦合、电场耦合、辐射耦合 7、为什么要对电流返回路径格外重视? 答:(1)任何电流都要返回其源,对于高频电流,如果我们能给他提供一个通路,他就可能(主要)沿着这条通路走,如果不提供这种通路,他就会自己找到通路(不在控制之中)。 (2)电流总是沿着最小阻抗路线走 12、影响磁场耦合的通路有哪些?如何减小其影响? 答:(1)-jwBscosθ、被干扰电路中的源阻抗和负载阻抗、正弦磁通密度、角频率、闭合回路面积、磁通密度与回路面的夹角 (2)降低骚扰电流的频率、减小回路之间的互感、减小被干扰回路的负载阻抗 13、影响电场耦合的因素有哪些?如何减小其影响? 答:(1)骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路、耦合电容、被干扰回路的源阻抗和负载阻抗。 (2)减小骚扰电压、降低骚扰电压频率、减小被干扰回路中源阻抗和负载阻抗的并联、减小电路之间的耦合电容,可适当增大电路间距离、采取屏蔽措施。 第三章 屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽、编织带屏蔽。 1、静电屏蔽的原理是什么? 答:导体置于静电场中并到达静电平衡后,该导体是一个等位体,内部电场为零,导体内部没有静电荷,电荷只能分布在导体表面。若该导体内部有空腔,空腔中也没有电场,空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。如将带电体置于空腔导体内部,会在空腔导体表面感应出等量电荷。如果把空腔导体接地,不会在导体外部产生电场。

电磁场理论的基本概念

第十三章 电磁场理论的基本概念 历史背景:十九世纪以来,在当时社会生产力发展的推动下,电磁学得到了迅速的发展: 1. 零星的电磁学规律相继问世(经验定律) 2. 理论的发展,促进了社会生产力的发展,特别是电工和通讯技术的发展→提出了建立理论的要求,提 供了必要的物质基础。 3. *(Maxwell,1931~1879)麦克斯韦:数学神童,十岁进入爱丁堡科学院的学校,十四岁获科学院的数 学奖; 1854,毕业于剑桥大学。以后,根据开尔文的建议,开始研究电学,研究法拉第的力线; 1855,“论法拉第的力线”问世,引入δ =???H H ,同年,父逝,据说研究中断; 1856,阿贝丁拉马利亚学院的自然哲学讲座教授,三年; 1860,与法拉第见面; 1861-1862,《论物理力线》分四部分发表;提出涡旋电场与位移电流的假设。 1864,《电磁场的动力理论》向英国皇家协会宣读; 1865,上述论文发表在《哲学杂志》上; 1873,公开出版《电磁学理论》一书,达到顶峰。这是一部几乎包括了库仑以来的全部关于电磁研究信息的经典著作;在数学上证明了方程组解的唯一性定理,从而证明了方程组内在的完备性。 1879,去世,48岁。(同年爱因斯坦诞生) * 法拉第-麦克斯韦电磁场理论,在物理学界只能被逐步接受。它的崭新的思想与数学形式,甚至象赫姆霍兹和波尔兹曼这样有异常才能的人,为了理解消化它也花了几年的时间。 §13-1 位移电流 一. 问题的提出 1. 如图,合上K , 对传I l d H :S =?? 1 对传I l d H :S =?? 2 2. 如图,合上K ,对C 充电: 对传I l d H :S =?? 1 对02=??l d H :S 3. M axwell 的看法:只要有电动力作用在导体上,它就产生一个电流,……作用在电介质上的电动力,使它的组成部分产生一种极化状态,有如铁的颗粒在磁力影响下的极性分布一样。……在一个受到感应的电介质中,我们可以想象,每个分子中的电发生移动,使得一端为正,另一端为负,但是依然和分子束缚在一起,并没有从一个分子到另一个分子上去。这种作用对整个电介质的影响是在一定方向上引起的总的位移。……当电位移不断变化时,就会形成一种电流,其沿正方向还是负方向,由电位移的增大或减小而定。”这就是麦克斯韦定义的位移电流的概念。

Maxwell电磁场理论的历史意义

Maxwell电磁场理论的历史意义 在物理学史中,Maxwell电磁场理论是Newton力学之后划时代的卓越贡献。它被誉为19世纪物理学最伟大的成就,由此,Maxwell和Faraday也当之元愧地被誉为19世纪最伟大的物理学家。电磁场理论的影响是广泛而深远的,难以细述,这里择要作一些介绍,以利于认识它的历史意义。 Maxwell电磁场理论是一个完整的理论体系,它的建立不仅为电磁学领域已有的研究成果作了很好的总结。而且为进一步的研究提供了理论基础,从而迎来了电磁学全面莲勃发展的新时期。 Maxwell电磁场理论的建立开辟了许多新的研究课题和新的研究方向。例如,电磁波的研究带来了通讯、广播和电视事业的发展。例如,物质电磁性质的研究推动了材料科学的进展又如,带电粒子和电磁场相互作用的探讨,与许多其他分支学科有关,导致不少交叉学科(如等离子体物理、磁流体力学等)的形成与发展所有这些,对于20世纪科学的发展、技术的进步以及物质文化生活的繁荣昌盛,都起了重要的作用。 光的电磁理论是Maxwell电磁场理论的重大成果之一,它证明光波就是电磁波,从而把光现象纳入了电磁学领域,实现了光学与电磁学的统一。如所周知,在电磁场理论建立之前,T。Young吧的干涉理论、A。J。Fresnel的衍射理论以及大量相关的实验研究。使古老的波动光学得以复苏,达到了前所未有的高度。然而,作为波动光学理论基础的Huygens —Fresnel原理,其实质仍是一种假设,缺乏应有的根据,存在明显的局限性。光的电磁理论的建立,表明Maxwell方程成为波动光学的理论基础,它阐明了Huygens—Fresnel原理的适用范围及不足,克服了它的局限性。使得以研究光传播为主要课题的传统波动光学出现了质的飞跃,获得厂新生。与此同时。在Maxwell电磁场理论和物理学其他重要进展的基础上,现代光学的各个分支应运而生,迅猛发展。毫无疑问,光的电磁理论是光学历史中重要的里程碑。 Maxwell电磁场理论的历史意义还在于引起厂物理实在观念的深刻变革在电磁场理论建立之前,所谓物理实在指的就是质点即实物粒子,当时认为世间万物无非都是质点的组合,别无其他。质点具有质量、能量、动量等基本物理性质,质点的运动遵循Newton定律,它的数学形式是一组常微分方程。此外,对于非接触物体之间的各种作用(如引力,磁力,电力),超距作用观点占据统治地位,即认为既无需媒介物传递,也无需传递时间。电磁场理论使人们认识到除了实物粒子外,还有电磁场这种完全不同丁实物粒了的另一类物理实在。电磁场具有能量、动量等基本物理性质,电磁场可以脱离物质单独存在,并且能够与物质交换能量和动量,电磁场的运动变化遵循Maxwell方程,这是一组偏微分方程电磁场理论表明。非接触的电磁物体之间的电磁作用,是以电磁场为媒介物传递的,是需要传递时间的,即是近距作用因此,Maxwell电磁场理论的建立及其实验证实,引起了物理实在观念的深刻变革,打破了超距作用一统天下的局面。Einstein在评价电磁场理论时强调指出:“实在概念的这一变革是物理学自Newton以来的一次最深刻和最富有成效的变革。” 然而,也应该清醒地看到,Faraday和Maxwell的场观念还不够彻底。他们认为,以太是某种弹性介质,电磁场则是以太的某种状态,这就在一定程度上带有机械论的色彩。如所周知,作为弹性介质的以太所应具有的种种性质以及探索以太的失败,令人难以理解也难以自圆其说。同时。Maxwell电磁场理论、Galileo变换和相对性原理三者之间的不能共存,更使人们陷人了困境。上述种种尖锐的矛盾迫使人们重新审视物理学大厦赖以支撑的基石,弄清楚哪些是颠扑不破的真理,哪些则需要修正或扬弃。20世纪韧,Einstein在相对性原理和光速不变原理基础上,建立了狭义相对论。它否定了Newton的绝对时空观,确立了崭新的相对论时空观,把Galileo变换修正为Lorentz变换,宣告真空中光速c是一切实物和信号速

《电磁兼容技术及应用》课程教学大纲

《电磁兼容技术及应用》课程教学大纲 课程名称:电磁兼容技术及应用(Fundamentals of Electromagnetic Compatibility) 课程编号:CN135130B 学分:2 总学时:32 适用专业:电气信息类专业 先修课程:大学物理、电路。 一、课程的性质、目的与任务: 《电磁兼容技术及应用》是电气信息类专业方向的一门任选课。主要研究是让学生了解电磁干扰产生的原因和传播方式、电磁干扰的分类和判断方法、掌握两种基本防止措施——接地和屏蔽的原理及方法。 二、教学基本要求: 了解电磁兼容研究的内容及其重要性、电磁兼容的发展、电磁兼容的基本概念以及电磁干扰产生的原因和传播方式、电磁干扰的分类和判断方法并能够掌握两种基本防止措施——接地和屏蔽的原理及方法。 三、教学内容: (一)电磁兼容概述(3学时) 1、电磁兼容研究的内容及其重要性; 2、电磁兼容的发展; 3、电磁兼容的基本概念; 4、形成电磁干扰的基本要素。 (二)电磁场基础(4学时) 1、电耦极子与磁耦极子的静态场; 2、电场耦合与耦合电容; 3、磁场耦合与耦合电感; 4、导体的电阻; 5、耦极辐射; 6、电磁波在有耗媒质中的传播。 (三)电磁干扰与电磁环境(5学时) 1、地表面的自然电磁场; 2、自然噪声; 3、人为干扰; 4、电磁干扰源的特性分析。 (四)电磁干扰的耦合与传播(5学时) 1、传导耦合; 2、电感性耦合; 3、导线间的高频耦合; 4、辐射耦合; 5、场到线的耦合。

(五)接地干扰及抑制措施(5学时) 1、接地概念与接地方法; 2、地回路干扰; 3、抑制地回路干扰的接地点选择; 4、抑制地回路干扰的技术措施。 (六)抑制干扰的技术措施(5学时) 1、概述; 2、导体的搭接; 3、滤波; 4、电磁屏蔽; 5、几种电磁干扰的抑制方法。 (七)屏蔽的理论计算与工程技术(5学时) 1、屏蔽效能计算; 2、屏蔽的材料特性; 3、屏蔽体的结构; 4、孔缝泄露的抑制措施。 四、教学参考书: 1.教材:刘鹏程,邱杨编《电磁兼容原理及技术》,高等教育出版社,1993年9月。2.参考书: [1] BE 凯瑟著,肖华庭等译,《电磁兼容原理》,电子工业出版社 [2] 荒木庸夫著,永林译,《电磁干扰和防止措施》,电子工业出版社 [3] 贺景亮编著,《电力系统电磁兼容》,水利电力出版社 六、考核说明: 1.考核方式:考查。 2.成绩评定平时成绩:主要是上课考勤记录、课堂练习、作业的总成绩。 3.考核成绩:写报告、专题研究、或测试。 4.总评成绩:平时成绩(30%)+ 考核成绩(70%)。

电磁超声波快速检测技术及应用

电磁超声波快速检测技术及应用 【摘要】本文主要对电磁超声波检测技术特点、电磁超声技术原理、电磁超声技术原理、电磁超声波探伤装置和可使用的波型进行了论述。 【关键词】电磁超声波;检测技术;特点;原理 1、前言 常规的压电式超声波无损检测技术已经广泛应用于各个领域。由于它是一种接触性检测技术,要求受检工件表面具有较高的光洁度(一般要求粗糙度 Ra12.5―Ra6.3μm之间)。探头和工件之间要加耦合器剂,并对探头施加一定的压力。以上特点造成检测成本高、工作量大、劳动强度高、时间长,难于实现大围、普查性质的检查,只能是一种点或区域性质的抽查方法。因此发展一种克服常规超声检测技术不足之处的检测技术具有实际意义。电磁超声检测技术,是一种依靠电磁感应和电磁致伸缩原理在工件中产生和接收超声波的方法,因此电磁超声探头不需要接触工件,也可在工件中产生超声波。电磁超声检测技术是一种非接触性检测技术,它不要求对工件表面进行处理。是一种快速、方便、有效的检测技术,可容易

的实现大围、普查性质的检查,检测成本低、劳动强度小。电磁超声检测技术早已被人们研究掌握,由于当时的科学技术发展水平限制了它的发展和应用。80年代以来,随着科学技术的不断发展,电磁超声检测水平得到了极大的发展和提高,可以实际应用于许多种类工件的缺陷检测。近几年,电磁超声检测技术已成功应用于火力发电厂水冷壁管的壁厚测量和缺陷检测,以及电站高、低压加热器钢管和凝汽器管的缺陷检测,电磁超声检测技术的优势,将使其愈来愈多的应用于热力设备的检测当中。 2、电磁超声技术原理 在铁磁性金属材料当中,电磁超声波的激发机制有三种:一是罗仑兹力;二是磁致伸缩力;三是电磁力。第三种电磁力机制产生超声波的作用可以不考虑。 3、电磁超声波探伤装置和可使用的波型 电磁超声波探伤装置主要由电磁超声换能器和探伤仪两部分组成。探伤仪主要由高频脉冲源?D?D用于对探头的发射/接收线圈激磁;直流电源?D?D用于对探头的直流线圈激磁;显示器?D?D显示放大器传送来的工件中回波情况的信号;同步电路?D?D产生周期性的同步信号,使仪器各部分协调有序的工作。 电磁超声探伤仪的工作原理和组成结构与常规超

电磁场深度解析

1、波长 波长是描述信号在一个波长内的变化情况,其实就是相位和幅度变化情况,理想情况下电压、电流按正弦波规律变化,对应的电场和磁场也是按这个变化,在一个长的均匀平行传输线中,每隔一个波长位置信号电压是完全相同的,每隔半个波长位置信号电压是完全相反的 2、波长和器件尺寸问题 若信号的频率是50Hz,那么它的波长就是6000Km,那么所有器件尺寸在此波长下都不足为奇,所以信号在经过某个器件时基本上认为其相位和幅度没有变化;如果信号频率是3000MHz,那么波长为10cM,如果一个两根传输线同时传输此信号,若一根信号比另一根短5CM,那么其信号相位差90°,因该说信号频率越高,其波长越短,其对于所走路径的尺寸越敏感。 3、信号与能量 信号只是一个信息或者说事件,其本身不具备什么意义,能量是信号的载体,信号的传递即为能量的传递,能量是以电场和磁场的形式存在的(比如在平衡传输线中,我们更喜欢使用两根平衡传输线上面分布了正负电荷形成的电场来分析,这个电场到哪儿了,与其相垂直的电荷就到哪了了),电场分布于两个导线之间(存在压差即存在电场),磁场环绕于导线外围(存在电流即存在磁场)。 4、导线电场 理想的导线连接电池和负载时,因导线是理想导体,故其正负极的导线得电压就等于电池的正负极电压,因为存在电位差,故两导线之间存在电场。 5、理想导体内部不存在电场,因为其出处等电势,这只是针对直流电或者低频电路来说的,对于高频电路其实存在电压差,即存在电场。 6、在闭合电路里面电路能量形式: 7、四分之一周期信号变化形式: 假设一个300MHz的正弦波信号,其波长为1m,四分之一波长即为0.25m,从电压的角

电磁铁吸力的有关公式

电磁铁吸力的有关公式 这里的所有的对象都应该是铁. 1.F=B^2*S/(2*u0) 此式中,F=焦耳/厘米,B=韦伯/平方厘米,S= 平方厘米 该式改变后成为:F=S*(B/5000)^2 此式中,F=Kg,B=高斯,S= 平方厘米 当加入气隙后,F=(S*(B/5000)^2)/(1+aL) a是一个修正系数,一般是3--5,L是气隙长度. 2.F=u0*S0*(N*i)^2/8(L^2) S0:空气隙面积 m^2 N :匝数 i :电流 L :气隙长度 3.F=(B^2*S*10^7)/(8*PI) 这个式子和第一个式子是相等的. 当不存在气隙的时候,就应该是电磁铁在端面处所产生的力. 1. u0就是μ0吧? 2. 有这句话:“当加入气隙后...”,就意味着,原公式不是针对“空心线圈”?是吗? 3. 我的理解是:上述公式是应用于“气隙比较于磁链长度相对较短的铁心线圈”。 如果不是针对"空心线圈",那么线圈内部的材质是什么呢?能在公式的哪里体 现出来? 应该在B里面体现出来. 那么,我们是否可以这样做个假定,来匹配现在的情况? 假定,悬浮体是一个通电圆导线,电流I,半径R.匀强磁场B垂直通过其所在平面.那么它所受到的力应该如何计算? 由通电圆导线所形成的磁场,是否可以类比于悬浮磁体?假设电流I足够大,两者的半径R相等,从而达到两者所在平面的磁感应强度相等.

那你的意思是:上述公式是针对"空心线圈"?若是,气隙如何定义?你的这个思路非常有趣。让我慢慢来画一个图,配合这个思路。 (原文件名:思路非常有趣1.JPG) 引用图片 是这个意思吧?

差不多就是这个意思. 只不过两个线圈所产生的B不一样.而且右边线圈的半径要小于左边的线圈. 作为第一步,我们可以将题目中的“磁铁”改成“铁块”,“电磁线圈”改成“无铁心电磁线圈”。 ---------------------------------------------- 这样似乎更复杂了,因为“铁块”是被电磁线圈磁化产生磁性,才和电磁线圈产生力的,那“铁块被磁化”如何量化? 下面说说我找的资料: 库仑磁力定律: (原文件名:18864f550ffc2c29f8b9d79da17f2fa2.png) 引用图片 其中m1 m2是两个磁极的磁通量,单位韦伯,d是两磁极距离。 这个公式即我们常说的“磁力和距离的平方成反比”概念。 通过这个公式,F和L(d)的关系就出来了吧。 不过这个公式好像不常用,一般计算磁的相互作用力都等效成电流环来算,有个台湾教授说这个公式是假设磁单级子存在的情况,难道因为磁单级子不存在,因此这个公式没有实际意义?从公式的形式上看很明显和库仑电力定律是一个样的,点电荷 => 磁单级子,是这个原因吗? 别的还在看,水越来越深了,微积分、向量、相对论量子力学都提到了,越看越迷糊,现在很晕。 我要回到“浅水区”去了,从H-B学起。 “浅水区”在:“■从“烧结型铷铁硼的磁性能参数表”中学一些磁的基础知识”。 圆电流全空间磁感应强度B 的分布 https://www.360docs.net/doc/a42081144.html,/xuebao/download.ashx?filePath=~/UpLoadFolder/ OtherFile/200601/060126.pdf 直导线旁的磁感应强度和载流圆线圈轴线上磁感应强度 https://www.360docs.net/doc/a42081144.html,/teacherweb/uploadfile/tonghua/20071206105603443. ppt 安培力 https://www.360docs.net/doc/a42081144.html,/view/115015.html

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