选修3-2第四章第七节涡流_电磁阻尼_电磁驱动

1、B一、涡流一、涡流用整块金属材料做铁芯绕制用整块金属材料做铁芯绕制的线圈，当线圈中通有变化的的线圈，当线圈中通有变化的电流时，变化的电流会产生变电流时，变化的电流会产生变化的磁场，变化的磁场穿过铁化的磁场，变化的磁场穿过铁芯，整个铁芯会形成回路，产芯，整个铁芯会形成回路，产生生 ，这种电流看起来，这种电流看起来像水中的旋涡，我们就把这种像水中的旋涡，我们就把这种电流叫做电流叫做 ，简称，简称 感应电流感应电流涡电流涡电流涡流涡流基础知识梳理基础知识梳理涡流的热效应涡流的热效应1.应用应用 真空冶炼炉真空冶炼炉2.防止：防止：涡流的磁效应涡流的磁效应1.探雷器探雷器2.安检门安检门应用应用变压器

2、变压器(发热浪费电能）发热浪费电能）涡流的机械效应涡流的机械效应1.电磁阻尼电磁阻尼2.电磁驱动电磁驱动一、涡流的产生及能量转化一、涡流的产生及能量转化1涡流产生的条件：涡流产生的条件：涡流的本质是电涡流的本质是电磁感应现象，涡流产生条件是穿过金属块磁感应现象，涡流产生条件是穿过金属块的磁通量发生变化并且金属块本身可自的磁通量发生变化并且金属块本身可自行构成闭合回路同时因为整个导体回路行构成闭合回路同时因为整个导体回路的电阻一般很小，所以感应电流很大，就的电阻一般很小，所以感应电流很大，就像水中的旋涡像水中的旋涡核心要点突破核心要点突破2可以产生涡流的两种情况可以产生涡流的两种情况(1)把块状

3、金属放在变化的磁场中把块状金属放在变化的磁场中(2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动场中运动3能量转化：能量转化：伴随着涡流现象，其他形伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能，最终在金属块中转化为式的能转化成电能，最终在金属块中转化为内能如果金属块放在变化的磁场中，则磁内能如果金属块放在变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能；如果是场能转化为电能，最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功金属块的机械能转化由于克服安培力做功金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能为电能，最终

4、转化为内能二、电磁驱动与电磁阻尼二、电磁驱动与电磁阻尼当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就发当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就发生变化，例如线圈处于如图所示的初始状态时，生变化，例如线圈处于如图所示的初始状态时，穿过线圈的磁通量为零，当蹄形磁体转动时，穿穿过线圈的磁通量为零，当蹄形磁体转动时，穿过线圈的磁通量就增加了，根据楞次定律，此时过线圈的磁通量就增加了，根据楞次定律，此时线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，因而线圈会跟着一起转动起来因而线圈会跟着一起转动起来从动力学的观点来看，线圈中产生的感应电从动力学的观点来看，线圈中产生的感应电流

5、受到的安培力是使线圈转动起来的动力，对流受到的安培力是使线圈转动起来的动力，对线圈而言是电磁驱动；而线圈对磁铁的作用力线圈而言是电磁驱动；而线圈对磁铁的作用力对磁铁的转动起阻碍作用，对磁铁而言是电磁对磁铁的转动起阻碍作用，对磁铁而言是电磁阻尼，因此电磁驱动和电磁阻尼是矛盾的两个阻尼，因此电磁驱动和电磁阻尼是矛盾的两个方面，不可分割方面，不可分割电磁阻尼中克服安培力做功，其他形式的能电磁阻尼中克服安培力做功，其他形式的能转化为电能最终转化为内能；电磁驱动中由于转化为电能最终转化为内能；电磁驱动中由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体

6、的机械能而对外做功功，电能转化为导体的机械能而对外做功交变电流交变电流思考与讨论思考与讨论交变电流交变电流感应电流感应电流线圈线圈探雷器探雷器金属探测器金属探测器 二、电磁阻尼二、电磁阻尼当导体在磁场中运动时，如导体中出现当导体在磁场中运动时，如导体中出现涡流，即感应电流，感应电流会受到安培涡流，即感应电流，感应电流会受到安培力作用，安培力的作用总是力作用，安培力的作用总是 导体的运导体的运动，这种现象叫做动，这种现象叫做 阻碍阻碍电磁阻尼电磁阻尼V 三、电磁驱动三、电磁驱动 如果磁场相对于导体运动，在导如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到体受到