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关键词： 电磁场   课程思政   教学改革  

摘要： 为推进课程思政建设,以电磁场理论的发展研究过程为线索,以课程的内容与知识点为抓手,提出了课程思政建设的具体举措。通过深入挖掘“电磁场”课程所蕴含的思政元素和哲学原理,提出了相关思政内容的切入点,建立了“电磁场”课程思政案例库。通过创新设计将思想政治教育融入课程,充分发挥思政教育对专业技术课程的价值引领作用,实现知识传授、思政教育、素质教育和能力培养的紧密融合。

关键词： 高考真题   带电粒子   科技应用   创新思维  

摘要： 浙江高考中“带电粒子在电磁场中运动”试题以科技应用为情境,旨在引导学生关注我国重大工程和科技成就.科技的背后是创新,创新的背后是思维.试题通过情境驱动新问题,让学生运用多种思维方法分析实际问题;通过实例多维立体问题的解决,培养学生分析问题、解决问题的创新思维。

关键词： 脉冲电磁场   七氟烷   认知功能障碍   自噬   老年大鼠  

摘要： 目的:研究低强度脉冲电磁场(PEMF)对于七氟烷诱发的老年大鼠认知功能障碍的作用效果,并初步探究其作用机制。方法:将30只老年雄性大鼠随机分为对照组(Control)、七氟烷处理组(SEV)和七氟烷+脉冲电磁场刺激组(SEV+PEMF),SEV组和SEV+PEMF组被动吸入浓度2.5%的七氟烷4 h,SEV+PEMF组大鼠施以2 mT、15 Hz的PEMF刺激(14 d,2 h/d),通过Morris水迷宫实验评估大鼠认知功能,通过ELISA检测大鼠血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素IL-1β、IL-6、神经元特异性烯醇化酶(NSE)及β淀粉样蛋白(Aβ)含量以及海马组织中神经生长因子(NGF)和脑源性神经营养因子(BDNF)含量,Western blot检测大鼠海马组织自噬相关生物标志物的表达。其次,另选取30只老年雄性大鼠随机分为SEV组、SEV+PEMF组、SEV+3-MA(自噬抑制剂)+PEMF组,通过Morris水迷宫实验评价在自噬抑制后PEMF对七氟烷吸入的老年大鼠认知功能改善的影响。结果:PEMF抑制了七氟烷诱导的逃避潜伏期和总游泳距离的增加和穿越平台所在象限次数的降低(P<0.05);PEMF降低了七氟烷吸入老年大鼠血清Aβ和NSE含量(P<0.05),降低了TNF-α、IL-1β、IL-6的含量(P<0.05),增加了海马组织NGF和BDNF含量(P<0.05),抑制海马组织神经细胞凋亡并提高其自噬水平(P<0.05)。使用3-MA抑制自噬后,PEMF对七氟烷诱发的老年大鼠学习记忆能力下降的改善作用被显著抑制(P<0.05)。结论:PEMF能够通过调控海马组织神经细胞自噬从而有效抑制七氟烷致老年大鼠认知功能障碍。

关键词： 工频电场   工频磁场   5G基站   变电站   输电线路  

摘要： 变电站是电网系统的枢纽,随着5G技术的兴起,越来越多的5G基站被规划在智能变电站内。然而变电站内输电线路产生的工频电磁骚扰极大影响了5G基站中通信设备的部署,在这种情况下,研究变电站内输电线路工频电磁场对5G基站的影响尤为重要。本文对某实际变电站进行物理建模,开展站内工频电磁场的计算。仿真模拟了该站220 kV和500 kV输电线路的工频电磁场环境,并与实测结果进行对比验证了变电站模型的正确性;通过对不同高度下输电线路工频电磁场结果进行分析,得出了5G基站的部署范围。本文研究可为典型智能变电站内5G基站的部署提供理论参考。

关键词： 骨质疏松症   脉冲电磁场   骨重建   血管再生   骨细胞  

摘要： 随着我国人口老龄化加剧,骨质疏松症成为公共健康问题。脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields,PEMFs)作为一种非侵入性物理治疗方法在骨质疏松症治疗中具有重要意义。本文综述了PEMFs治疗骨质疏松症的研究进展,包括作用机制及临床治疗应用。PEMFs可作用于血管组织、软骨下骨、骨细胞等,促进血管生成、骨重建及改善骨微结构;影响成骨细胞基因表达,抑制破骨细胞生成及调节相关信号通路等。在临床治疗应用上,PEMFs单独治疗可缓解疼痛、增加骨密度、改善骨代谢指标;与钙剂、维生素D、抗骨质疏松药物及运动治疗等方法联合应用具有协同作用,能进一步提高治疗效果,改善患者生活质量。

关键词： 中频变压器   电磁设计   电磁场   温度场   空载损耗   局部过热控制  

摘要： 频率和容量的升高会使中频变压器的电气性能和结构发生较大变化,其磁热问题较为突出。为了保证中频变压器安全稳定地运行,该文以一台百兆瓦级400 Hz中频变压器作为研究对象,首先,利用参数扫描法进行了中频变压器的电磁设计,并与工频变压器进行了对比分析,发现中频变压器空载损耗较大;其次,为了验证设计结果的准确性,利用有限元软件对中频变压器的磁场分布、短路阻抗及温度场分布进行了计算与分析;再次,通过对变压器绕组进行二维精细化建模与仿真分析,得到了铁心和绕组的热点位置,并根据磁热分布结果得到了铁心空载损耗较大会导致局部过热风险的结论;最后,为了降低铁心损耗和防止局部过热,增设铁心油道数量进行局部过热控制。仿真结果表明,采用双油道设计方案时,铁心的磁、热性能均满足产品设计要求。该研究可为今后对中频变压器的磁热设计提供参考。

关键词： 人体干细胞   物理因素   细胞机械力   电磁场   光生物调控  

摘要： 干细胞(stem cells,SCs)是一类具有自我更新能力的细胞,能够分化成多种人体细胞类型。干细胞再生医学日益兴盛,国内上市首款干细胞药物——艾米迈托赛注射液,为患者带来新的希望。目前,关于干细胞作用的研究多以生物和化学因素为主,然而物理作用因素的调控具有无创性、时空可控制性等优势。本文就物理因素对干细胞行为调控的机制进行探讨。动态的机械力可通过调控细胞中关键的信号途径如TGFβ/Smad、RAS/MAPK、JAK/STAT途径对干细胞分化及功能进行影响,这些重要途径的激活对于机体的发育以及相应疾病的发生具有重要意义;电磁场通过调控细胞膜电位、离子通道的活性及相应的基因表达调控干细胞的增殖、迁移和细胞外基质构建等,对干细胞的研究开辟新的方向。光生物调节通过改变光参数(波长、强度或时间)或使用光敏材料调控干细胞,如光照在调控神经干细胞和骨髓间充质干细胞的研究中发挥重要的作用。多种物理作用因素的协同治疗策略结合3D打印及纳米材料等新的科学与技术手段将进一步促进干细胞研究的发展与应用。

关键词： 矿热炉   数值模拟   电磁场   电热转化   电弧弧长预测  

摘要： 矿热炉是一种以电弧热作为主要热源的埋弧电炉,原料入炉后将会自上而下经过升温反应过程形成产品。现有的操控方式大多依托于电流、电阻等表观电气参数。分析炉内不同工况对表观电气参数的作用机制,明晰炉内电弧运行状态有利于提高现有操作水平。通过采用数值模拟方法求解电磁场方程,得到炉内的电热分布情况,并对电极入料深度、电弧弧长、炉料性质等关键参数对操作电阻及全炉功率的影响因素进行了分析,结果表明,电极入料深度对表观电气参数影响不明显,但是会改变炉内热源区域的分布深度,电弧弧长对电气参数的影响最为显著,其次是熔池深度和坩埚区物性。最后,基于模拟结果建立了电弧弧长的预测方案,并采用实际生产数据进行了计算,得到的电弧弧长在300~850 mm间变化。

关键词： 直流炼钢电弧炉   偏弧   电磁场   仿真   导电横臂  

摘要： 为提升直流电弧炉电弧的稳定控制水平,采用数值仿真对大电流供电布线的电磁场及电弧受力进行研究,并分析了供电回路分段、炉壳及偏心部分、加料段和电极高度的影响。结果表明,绕圈布置方式(方案2)相对最优,促使电弧偏向电源室相反方向的力主要来自导电横臂、电源室导线和绕圈竖直段,占比分别为44.7%、19.6%和16.9%,而抑制偏弧的力来自绕圈水平段。因此可通过提升导电横臂、避免电源室与电炉距离过近和绕圈竖直段远离电弧的方式减弱偏弧,同时可通过延长炉底绕圈水平段增加偏弧抑制力。炉壳磁屏蔽显著,偏心区使电弧略偏向自身,影响较小(0.88 N)。加料口使电弧受力增加7.2倍,但废钢堆叠可减弱偏弧,有利于废钢熔化。提升电磁力电极平均减少1.36 N/m,对偏弧影响较小。

关键词： 电磁场电磁波   应用型本科   教学重点   突破方法   工程实践能力  

摘要： 文章针对应用型本科院校“电磁场与电磁波”课程教学中存在的难点和重点问题,结合课程特点和学生的实际情况,提出一系列突破教学重点的方法。通过理论与实践相结合、应用现代教育技术、案例分析、项目驱动等教学方法,旨在提高学生对该门课程的学习兴趣和对电磁场与电磁波核心知识的理解和应用能力,培养学生的工程实践能力,为学生进行后续专业课程的学习以及为学校培养符合应用型本科教育目标的高素质人才奠定坚实基础。