电磁学百度百科(电磁学百科)

电磁力是看不见、摸不着的，但它却无时无刻不在我们的世界中存在。它的范围从恒星演化发出的大量辐射到你的手机进入电梯后突然减弱的信号。它远至宇宙深处，近至我们周围。

什么是电磁学？生活中哪里可以找到它？电磁干扰是如何产生的？会影响智能汽车的“大脑”吗？在飞机上关闭手机有什么大不了的吗？如何保证电磁安全？

中国之声、中央电视台携手中国科协青少年科技中心推出全媒体系列科普栏目——大师班《科学家讲科学》。20位著名院士畅谈热点话题，为公众答疑解惑。本期我们邀请中国工程院院士、北京航空航天大学教授苏东林和科普创作者周喆，聊聊你不知道的电磁学奥秘。

“人类对电磁现象的探索从未停止”

苏东林表示，人类认识电磁现象的时间比形成理论的时间要长得多。我国是最早认识磁现象的国家之一。智慧的古人很早就将磁铁用于医疗、寻路等方面，并利用磁铁的方向性，制造了可以引导方向的仪器，——司南，并从司南重新创造出来。发明了指南针。明朝郑和利用指南针实现了远洋航海的壮举。

电磁学早已应用于生活生产的各个方面，推动了人类文明的进步。

中国地质博物馆陈列的汉代《思南》原本

别再找了！电磁一直在你身边

苏东林表示，随着电磁学的发展不断迎来新的突破，我们对电磁学的认识已经从了解、掌握到利用。我们周围的所有带电设备都与电磁密切相关。

例如，微波炉利用变化的电磁场使食物分子不断运动，然后将电磁能转化为热能来加热食物；4G和5G手机也是利用电磁场和电磁波可以传输信息的原理，实现了人与人之间的联系。人与人之间的无线通信。

电磁学的应用十分广泛，许多重大工程都与电磁学密切相关。例如，我国的FAST天眼——是世界上最大、性能最强的单口径射电望远镜，通过汇聚宇宙电磁波来进行天文观测活动。

电磁干扰后果严重！

苏东林表示，电磁学的发展道路并不是一帆风顺的。电磁学现在已经连接了陆地、海洋、空中和太空，但同时也面临着日益严重的电磁干扰现象，甚至对国防经济建设产生了重大影响。

在电磁环境中，电磁干扰现象随时可见，常常给正常生活带来困扰和不便，甚至可能造成重大灾难。例如，看电视时，屏幕图像闪烁。可能的原因之一是电视周围有干扰信号。这些干扰信号可能来自电磁炉、电风扇、冰箱、按摩椅等电器。

电磁干扰并不总是人为的

苏东林介绍，电磁干扰分为自然电磁干扰和人为电磁干扰。

自然电磁干扰是自然界固有的、与人类活动无关的电磁干扰现象。例如天空打雷、放电等现象。此外，太阳系中经常出现强电磁现象。太阳和太阳系中的行星都会发出辐射和电磁干扰，造成复杂的电磁环境。

2019年5月5日，俄罗斯一架客机被雷击，事故造成41人死亡。

人为电磁干扰主要存在于工业、交通和商业环境中。电子设备工作时，设备内的电路中会流过交流电。该电流会通过辐射或传导的方式向空间及周围设备辐射或传导电磁能，从而以一定的概率对其他设备造成电磁干扰。

电动汽车有什么问题吗？你首先问电磁学怎么样

苏东林表示，随着物联网技术的不断发展，越来越多的智能网联系统逐渐走进生活。它们在带来便利的同时，也面临着一些问题。这些智能网络连接系统的节点和网络一旦发生电磁故障，就会引发影响范围广、区域影响巨大的安全事故。

第一类敏感现象：遥控器发出制动指令，电机驱动器启动不正确，车轮转动。（干扰信号源输出信号频率150MHz，功率-15dBm）

第二类敏感现象：遥控器发出转向指令，误踩刹车。（信号源输出信号频率100MHz，功率-15dBm）

2014年，苏东林团队进行了电磁干扰如何导致智能电动汽车出现重大故障的研究。实验过程中，实验人员在行驶中的汽车旁边添加了瞬态电磁干扰，导致电动汽车系统出现故障，导致汽车无法刹车。实验表明，在一定强度的电磁干扰下，智能汽车控制系统发生故障的概率会大大增加。

不要认真对待在飞机上关闭手机！

苏东林表示，飞机起降时，要严格使用导航、与塔台通讯等功能，确保飞机安全。因此，在这个过程中，需要保证这些设备的工作万无一失。导航系统的信号通常由天空中的导航卫星发射，然后由飞机接收。信号相对较弱。在这种情况下，如果手机产生能够导致导航系统发生故障的信号强度，或者类似的频谱，就会对导航造成一定程度的干扰。

周哲表示，这更多的是需要警惕的事情。即使科学概率很低，我们也必须防止这种最坏情况的发生。

苏东林表示，随着电磁兼容技术的进步，飞机本身的电磁兼容设计和抗干扰设计越来越好，手机产生的干扰越来越弱。目前的一些飞机在起飞后可以继续使用电子设备，但无线遥控设备除外。

防患于未然才是最重要的！

苏东林表示，电磁安全问题之所以引起关注，是因为它们往往发生在瞬间。如果不及早预防，出现问题时很难预警，很可能瞬间造成大规模影响。

“为了能够提前做好电磁安全工作，把问题消灭在萌芽状态，我们必须像侦探一样不断拨开迷雾，寻找可能导致电磁安全问题的根源和规律，把突发情况消灭在萌芽状态。”尽可能地摇篮。我们自主研发的电磁干扰检测仪可以获取并分析电子系统产生的电磁发射数据，从而定位电子系统中的电磁故障。”

科研人员测试使用电磁干扰元素综合检测分析仪

“热”电磁需要热心的你！

从个人角度来看，电磁学可能有点“冷”，但这并不意味着它很遥远。

苏东林说，其实大家每天无时无刻都在和电磁打交道。凡是用电的地方，凡是需要连接的地方，都离不开电磁，但我们却把它当作像呼吸空气一样平常的东西而忽略了它。电磁确实有温度，而且我们每天都要和它打交道，所以它一定是热的。

从宏观角度看，当前，世界各国围绕电磁频谱、电磁环境效应、电磁安全等领域制定了中长期发展规划，不断凸显自身在电磁领域的主导地位，并将其列为作为国家竞争力的核心技术之一，电磁学相关专业的受欢迎程度也在不断上升。

“每当我国装备发展遇到重大挑战时，国防电磁领域往往会冲锋陷阵，解决了国家最紧迫的问题。国防科技工业的发展靠的是我们自己的努力和研究。这就是“我们电磁人的使命是什么，正是因为这种挑战和重要性，这个专业也给我们带来了巨大的成就感和荣誉感。我们欢迎有志青年满怀热情投身于电磁相关专业。”苏东林说。