涡流电磁阻尼和电磁驱动

1、第七节,涡流、电磁阻尼和电磁驱动,根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的磁场变化时，导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流，这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线，我们把它叫涡电流。,一.涡流,1.当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流-涡流.,2.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。,3.应用,(1)利用,a.真空冶炼炉，高频焊接,电源,焊 接 处,待焊接元件,线圈导线,生活中的物理：电磁炉的工作原理,电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈，当通上 交替变化极快的交流电时，在台板与铁锅底之间产生 强

2、大的交变的磁场，磁感线穿过锅体，使锅底产生强 涡流，当涡流受材料电阻的阻碍时，就放出大量的热 量，将饭菜煮熟。,b.探雷器,c.安检门,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。,减少涡流的途径:,a.增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。,(2)减少涡流,b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。,交变电流,交变电流,整块铁心,彼此绝缘的薄片,二.电磁阻尼,1.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,2.讨论: (1)为什么用铝框做线圈骨架？,(2)、微安表的表头在运输时为何应该 把两个接线

3、柱连在一起？,三.电磁驱动,1、如磁场相对于导体转动,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,安培力使导体运动起来-电磁驱动。,2、交流感应电动机就是利用电磁驱动的 原理工作的。,1、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图。现有铜、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 B、甲做加速运动 C、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动,练习,D,2.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

4、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,CD,3.如图所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是 A电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快 B电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快 C工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小 D工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大,4、如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属块在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则( ) A.线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反 B.线框进入磁场区域后，越靠近OO线时速度越大，因而产生的感应电流也越大 C.线框开始摆动后， 摆角会越来越小，摆角 小到某一值后将不再减小 D.线框摆动过程中， 机械能完全转化为线 框电路中的电能,AC,5、著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示.在一块绝缘板上中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来.忽略各处的