儿童这些磁力玩具的磁场强度到底多大?今天通过编程猫编程来告诉你
关键词:编程猫硬件编程,micro:bit,磁场强度,磁力玩具,安全标准
现在小朋友的磁力玩具特别多,我家的宝宝也是,什么磁力棒、磁力球,我也经常DIY动手组装制作,如磁力炮(图1)、隔山打牛等等。这些磁力物品,他的磁场强度到底多大?一直是没有答案,今天通过micro:bit硬件,结合编程猫编程,就可以清楚的测出来它的磁场强度了,不仅如此,参照一下国家标准,同时制作一款带提醒发声系统的磁场强度测试,大家请看吧。
一、磁场强度的含义与标准
磁场属于物理概念,通常是指传导实物间磁力作用的场,在现有的条件下,是看不到也摸不到的磁场。在自然界中存在着大量的宇宙空间物质射线及太阳磁暴辐射波,这些磁波会对人类的大脑以及脏器形成刺激性的影响。生活中的家电、电脑、手机等,也可产生磁场,那这些安全吗?现在有一系列的关于电场强度电磁辐射方面的标准,如《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》、《限制时变电场、磁场和电磁场(300GHz及以下)曝露导则》、《关于人体曝露到0~3kHz电磁场安全水平的IEEE标准》等,如下表所示。
二、材料准备
因为micro:bit本身自带磁场检测系统,因此仅仅通过micro:bit也能够完成相关测试,除此之外,还准备一些待测的磁性物体,我们这里测的是用于搭建玩具的磁力片和当初用于组件玩具磁力发电机的相对较强的磁体(姑且成为强磁体),如图2 和图3所示。
三、编程猫编程
进入到编程猫编辑系统:
https://turtle.codemao.cn/editor/python_microbitV2/213280932,
选择方块编程形式,这种图形化编程很利于青少年直观的入手编程,直接看到编程效果;
具体操作为:
1) 编程猫编辑主界面,找到如图4所示的模块,并进行将模块整合,完成编程。
2)编程的相关说明:
当磁场强度超过1万uT时,就播放生日音乐,用于提醒磁场强度过大,对身体可能有害;之所以选择1万uT,这个数值是根据上面的表格确定,由于我们所测的舞台频率为零,所以比频率为1的磁场强度大一些;显示图形的目的是便于醒目,好注意观察;打印是由于用指示灯显示不算清晰,所以打印出来更直观。
四、结果与分析
当用micro:bit结合编程猫编程能够检测出磁场强度,如图5所示,当没有磁性物质时,外界环境的磁场强度为8000多μT(图6),磁力片的磁场强度是23000多μT,而所谓的用于搭建玩具发电机的相对较强的磁体时,它的强度达到200多万μT(图7),同时也可以看到,距离对磁场强度影响极大。
最后,还是再看一遍标准吧,工频50Hz,磁感应强度公众曝露限值就是100μT,1Hz(接近于0频率的玩具磁体了)安全值是也是4000μT。
说明:本制作完全是从玩具制作角度出发,所得到的任何数值,都不具备任何应用意义,请勿过分解读。
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