请问电磁热效应是什么原理啊，有什么应用呢？
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解决时间 2021-01-15 17:47
- 提问者网友：欲劫无渡
- 2021-01-15 08:13
请问电磁热效应是什么原理啊，有什么应用呢？
最佳答案
- 二级知识专家网友：狂恋
- 2021-01-15 08:19
什么是电磁热效应和电磁非热效应?
按照国标《电磁辐射防护规定》(GB8702—88)的定义，热效应是指“吸收电磁辐射能后，组织或系统产生的直接与热作用有关的变化”。
生物肌体被电磁波照射后，大部分电磁波被反射，少部分被吸收。被吸收的电磁波，为强度和方向都在快速变化的电磁场，能导致生物体内离子、分子的偶极子振动，甚至重新取向、生物构成分子发生位移，最终因分子相互碰撞而产生温度升高，这就是电磁热效应现象。
电磁热效应最可能对人体产生影响甚至伤害的部位是睾丸和眼睛。是否会形成伤害以及可能的伤害程度，取决于辐射源的功率、频率，被照射体的距离、受照射的时间等因素。电磁热效应的好处也不少，用于治疗肿瘤的微波治疗仪就是利用了电磁辐射的热效应原理。高频射频治疗仪也是利用电磁热效应电灼切割外痔所造成的灼伤疼痛，但水肿是不可避免的，其影响创面愈合的弊端也是显而易见的。
电磁热效应是制定电磁防护标准的理论基点。1953年，美国斯克万(Schwan)博士从热力学平衡的原理出发，对人体能量的热平衡进行了一番计算：假设人体每天从食物中摄取的能量为12.6MJ(兆焦耳)，转换系数约30％，那么，每天必须将8.79MJ的能量以热量的形式散发出体外。这些热量的功率约合100W，人体的平均表面积约2m2，则正常人体每天单位表面积的散热量为5mW／cm2。由于人体具有一定的耐受性，即考虑增大一倍的散热量，人体是可接受的，也是力所能及的；再考虑到射频与微波电磁照射特点，通常人体一次被照射的表面积不会超过50％。这样，人体受到照射时，就可以有较大的指标富余量。5mW／cm2放大一倍为10mW／cm2，这就是1982年以前美国制定电磁辐射标准的最基本的参考依据。
电磁非热效应，按照国标《电磁辐射防护规定》(GB8702—88)，指“吸收电磁辐射能后，组织或系统产生的与直接热作用没有关系的变化”。有关非热效应机理，目前学说甚多。前苏联的标准偏重非热效应，欧、美标准偏重热效应。所以前苏联的防护标准就高于欧美标准1000多倍，并持续使用了几十年。
1973年10月，由WHO等组织的微波辐射生物作用和健康危害国际会议在华沙召开。前苏联的果尔顿(FOPπOH)和美国的斯克万为了寻求一致的研究方法，“共同提出将微波强度划分为三段：大于10mW／cm2(热效应)；小于1mW／cm2(非热效应)；1～10mW／cm2(微热效应)。与会12个国家的69名学者基本上接受了这个分法”(参见刘文魁、庞东：《电磁辐射的污染即防护与治理》，79页)。
前苏联的专家认为，人体被电磁源照射后，体温并未明显升高，但已经干扰了人体的固有微弱电磁场，使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变，对人体造成危害，如影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能等。我国电磁辐射防护专家中也有不少人持有上述观点。但美国的专家则认为，电磁辐射影响对低于100kHz的低频场只有“电刺激”，高于100kHz后的射频场及微波才有热效应，而且明确指出“与电离辐射不同，经过50多年来的研究，在射频波段，并未发现或证实在低强度的电磁照射，除了热作用以外，还有什么机理可以证明对人体会有其他作用，因此也没有理由相信会有累积效应”(周重光：《电磁波的安全问题》)。WHO基于国际EMF计划的研究，也不同意电磁照射具有非热效应的观点。WHO指出：“在过去30年间，在非电离辐射方面的生物效应及医疗应用领域已经发表了大约25000篇论文”；“基于最近对科学文献的详细审查，WHO推定，现有的证据不能证实，暴露在低水平电磁场中会存在任何健康后果”(参见WHO资料：《What are electromatic fields?》)。尽管同时也称“有关生物效应知识还存在某些空白，并且需要进一步研究”，但目前WHO不赞同非热效应的观点则是明确的。
综上所述，对有关电磁热效应，全世界的科学家们已经形成共识，对于电磁非热效应则分歧严重。看来，电磁场非热效应的学术争论，可能是短时间里难以终结的。
按照国标《电磁辐射防护规定》(GB8702—88)的定义，热效应是指“吸收电磁辐射能后，组织或系统产生的直接与热作用有关的变化”。
生物肌体被电磁波照射后，大部分电磁波被反射，少部分被吸收。被吸收的电磁波，为强度和方向都在快速变化的电磁场，能导致生物体内离子、分子的偶极子振动，甚至重新取向、生物构成分子发生位移，最终因分子相互碰撞而产生温度升高，这就是电磁热效应现象。
电磁热效应最可能对人体产生影响甚至伤害的部位是睾丸和眼睛。是否会形成伤害以及可能的伤害程度，取决于辐射源的功率、频率，被照射体的距离、受照射的时间等因素。电磁热效应的好处也不少，用于治疗肿瘤的微波治疗仪就是利用了电磁辐射的热效应原理。高频射频治疗仪也是利用电磁热效应电灼切割外痔所造成的灼伤疼痛，但水肿是不可避免的，其影响创面愈合的弊端也是显而易见的。
电磁热效应是制定电磁防护标准的理论基点。1953年，美国斯克万(Schwan)博士从热力学平衡的原理出发，对人体能量的热平衡进行了一番计算：假设人体每天从食物中摄取的能量为12.6MJ(兆焦耳)，转换系数约30％，那么，每天必须将8.79MJ的能量以热量的形式散发出体外。这些热量的功率约合100W，人体的平均表面积约2m2，则正常人体每天单位表面积的散热量为5mW／cm2。由于人体具有一定的耐受性，即考虑增大一倍的散热量，人体是可接受的，也是力所能及的；再考虑到射频与微波电磁照射特点，通常人体一次被照射的表面积不会超过50％。这样，人体受到照射时，就可以有较大的指标富余量。5mW／cm2放大一倍为10mW／cm2，这就是1982年以前美国制定电磁辐射标准的最基本的参考依据。
电磁非热效应，按照国标《电磁辐射防护规定》(GB8702—88)，指“吸收电磁辐射能后，组织或系统产生的与直接热作用没有关系的变化”。有关非热效应机理，目前学说甚多。前苏联的标准偏重非热效应，欧、美标准偏重热效应。所以前苏联的防护标准就高于欧美标准1000多倍，并持续使用了几十年。
1973年10月，由WHO等组织的微波辐射生物作用和健康危害国际会议在华沙召开。前苏联的果尔顿(FOPπOH)和美国的斯克万为了寻求一致的研究方法，“共同提出将微波强度划分为三段：大于10mW／cm2(热效应)；小于1mW／cm2(非热效应)；1～10mW／cm2(微热效应)。与会12个国家的69名学者基本上接受了这个分法”(参见刘文魁、庞东：《电磁辐射的污染即防护与治理》，79页)。
前苏联的专家认为，人体被电磁源照射后，体温并未明显升高，但已经干扰了人体的固有微弱电磁场，使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变，对人体造成危害，如影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能等。我国电磁辐射防护专家中也有不少人持有上述观点。但美国的专家则认为，电磁辐射影响对低于100kHz的低频场只有“电刺激”，高于100kHz后的射频场及微波才有热效应，而且明确指出“与电离辐射不同，经过50多年来的研究，在射频波段，并未发现或证实在低强度的电磁照射，除了热作用以外，还有什么机理可以证明对人体会有其他作用，因此也没有理由相信会有累积效应”(周重光：《电磁波的安全问题》)。WHO基于国际EMF计划的研究，也不同意电磁照射具有非热效应的观点。WHO指出：“在过去30年间，在非电离辐射方面的生物效应及医疗应用领域已经发表了大约25000篇论文”；“基于最近对科学文献的详细审查，WHO推定，现有的证据不能证实，暴露在低水平电磁场中会存在任何健康后果”(参见WHO资料：《What are electromatic fields?》)。尽管同时也称“有关生物效应知识还存在某些空白，并且需要进一步研究”，但目前WHO不赞同非热效应的观点则是明确的。
综上所述，对有关电磁热效应，全世界的科学家们已经形成共识，对于电磁非热效应则分歧严重。看来，电磁场非热效应的学术争论，可能是短时间里难以终结的。
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- 1楼网友：风格不统一
- 2021-01-15 10:02
1、首先你得明白物质与空间的关系，空间承载着物质，同时物质又在影响着空间。打个比方，为什么两辆车在高速行驰的时候，会撞在一起，怎么这两辆车在撞的时候，互相不穿透对方？事实上，完全可以穿透对方，只要速度达到一定的程度，完全可以影响空间。
2、同样，电荷在出现相对运行的情况下，也会影响空间，即出现磁场。这里的电荷就是指抽象化的带电粒子。
3、任何物质，自身是带有电荷的，电荷在相对静止的情况下，是不会受到磁场的作用，但是一但出现相对运行的情况下，电荷周围就会出现磁场。两个磁场之间就会出现作用力，磁场之间的作用力规则是同极相斥，异极相吸。拿一根橡胶棒举例，当橡胶棒受外力摩擦做功，这样就会出现电荷的转移，成为一个带电的橡胶棒，这时候用它接近轻小物体，就会出现磁场与轻小物体中的带电电荷的相对运动，这样轻小物体就相对有了磁场，两个磁场之间就会出现磁场作用力，而轻小物体就会被吸在橡胶棒上。
4、依据3的道理，在一个相对变化的磁场中，放个导磁性很好的物体（比如铁中电荷在受到相对磁场的情况下，更容易出现高磁场）。电磁炉就是利用这个原理，在灶内装个涡流线圈，通上电流，一旦上面放了铁锅之类的物体，就会出现相对磁场，虽然线圈和铁锅都没有运行也没有出现相对运行，但是由于电流在不断地变化，这就造成了线圈与铁锅之间出现相对磁场，磁场对铁锅中的电荷做功，产生热能。
2、同样，电荷在出现相对运行的情况下，也会影响空间，即出现磁场。这里的电荷就是指抽象化的带电粒子。
3、任何物质，自身是带有电荷的，电荷在相对静止的情况下，是不会受到磁场的作用，但是一但出现相对运行的情况下，电荷周围就会出现磁场。两个磁场之间就会出现作用力，磁场之间的作用力规则是同极相斥，异极相吸。拿一根橡胶棒举例，当橡胶棒受外力摩擦做功，这样就会出现电荷的转移，成为一个带电的橡胶棒，这时候用它接近轻小物体，就会出现磁场与轻小物体中的带电电荷的相对运动，这样轻小物体就相对有了磁场，两个磁场之间就会出现磁场作用力，而轻小物体就会被吸在橡胶棒上。
4、依据3的道理，在一个相对变化的磁场中，放个导磁性很好的物体（比如铁中电荷在受到相对磁场的情况下，更容易出现高磁场）。电磁炉就是利用这个原理，在灶内装个涡流线圈，通上电流，一旦上面放了铁锅之类的物体，就会出现相对磁场，虽然线圈和铁锅都没有运行也没有出现相对运行，但是由于电流在不断地变化，这就造成了线圈与铁锅之间出现相对磁场，磁场对铁锅中的电荷做功，产生热能。
- 2楼网友：英雄的欲望
- 2021-01-15 08:32
处于交变磁场中的金属导体会感应出涡流，电流的热效应导致温度上升。高频感应加热炉、电磁灶。
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