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第四章电磁感应 第七节 涡流现象及其应用 2015年1月16日 涡流现象 在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象 导体外周长越长 交变磁场频率越高 涡流就越大 一 涡流现象 1 涡流 当线圈中的电流随时间变化时 这个线圈附近的导体中都会产生感应电流 涡流 注意 1 涡流是在整块金属内产生的感应电流 2 涡流的产生遵守法拉第电磁感应定律 电磁灶 电磁灶是通过锅底涡流加热的 是一种清洁 安全和高效节能的炊具 1 涡流的热效应 金属块中的涡流也要产生热量 如果金属的电阻率小 则涡流很强 产生的热量也很多 真空冶炼炉 电磁炉 二 应用 2 涡流的磁效应 涡流的磁场反过来影响线圈中的电流 使仪器报警 探雷器 金属探测仪 安检门 金属块 3 危害 线圈中流过变化的电流 在铁芯中产生的涡流使铁芯发热 浪费了能量 还可能损坏电器 4 防止 减少涡流的途径 增大铁芯材料的电阻率 常用的材料是硅钢 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯 1 电磁阻尼 当导体在磁场中运动时 感应电流会使导体受到安培力 安培力的方向总是阻碍导体的运动 电磁阻尼 三 涡流制动 电磁阻尼 2 应用 磁电式仪表 电气机车的电磁制动 阻尼摆等 1 电磁驱动 当磁场相对于导体转动时 在导体中会产生感应电流 感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来的现象 线圈转动与磁铁同向 但转速小于磁铁 即同向异步 四 电磁驱动 2 应用 感应电动机 电能表 汽车上用的电磁式速度表等 4 金属管演示涡流的电磁阻尼现象 5 弹簧振子演示电磁阻尼现象 3 电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系 联系 安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动 区别 电磁阻尼是导体相对于磁场运动 电磁驱动是磁场相对于导体运动 涡流制动与涡流探测 1 双选 下列哪些措施是为了防止涡流的危害A 电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B 磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架 把线圈绕在铝框上C 变压器的铁芯不做成整块 而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成D 变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层 2 双选 如图所示 闭合金属环从曲面上h高处滚下 又沿曲面的另一侧上升 设环的初速为零 摩擦不计 曲面处在图示磁场中 则 A 若是匀强磁场 环滚上的高度小于hB 若是匀强磁场 环滚上的高度等于hC 若是非匀强磁场 环滚上的高度等于hD 若是非匀强磁场 环滚上的高度小于h 3 如图所示 在O点正下方有一个具有理想边界的匀强磁场 铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B 不考虑空气阻力 则下列说法正确的是 A A B两点在同一水平线B A点高于B点C A点低于B点D 铜环将做等幅摆动 4 双选 在水平放置的光滑导轨上 沿导轨固定一个条形磁铁 如图 现有铁 铝和有机玻璃制成的滑块甲 乙 丙 使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去 各物块在碰上磁铁前的运动情况是 A 都做匀速运动
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