《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》2

1、BE金金属属片片 根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的磁场变化磁场变化(可能是由于产生磁场的电流变化可能是由于产生磁场的电流变化)时，时，在磁场周围会产生感生电场，导体中的自由电在磁场周围会产生感生电场，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，我们把它叫的曲线，我们把它叫涡电流涡电流。简称。简称涡流涡流。一、涡流一、涡流1.1.涡流：当线圈中的电流随时间变化时涡流：当线圈中的电流随时间变化时, ,这个线圈这个线圈附

2、近的附近的任何导体任何导体中都会产生感应电流中都会产生感应电流涡流涡流. .（1 1）涡流是在整块金属内产生的感应电流。）涡流是在整块金属内产生的感应电流。（2 2）涡流的产生遵守法拉第电磁感应定律。）涡流的产生遵守法拉第电磁感应定律。2.2.应用：应用：(1)(1)涡流的热效应：涡流的热效应：金属块中的涡流也要产生金属块中的涡流也要产生热量热量,如果金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量如果金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量也很多。也很多。 真空冶炼炉真空冶炼炉高频焊接高频焊接电磁炉电磁炉（2 2）涡流的磁效应：涡流的磁场反过来影响线圈）涡流的磁效应：涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使

3、仪器报警。中的电流，使仪器报警。 探雷器探雷器金属探测仪金属探测仪门框门框报警电路报警电路线圈线圈安检门安检门金属块金属块3 3、危害：、危害：线圈中流过变化的电流线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的在铁芯中产生的涡流使铁芯发热涡流使铁芯发热,浪费了能量浪费了能量,还可能损坏电器。还可能损坏电器。4 4、防止（减少涡流的途径）：、防止（减少涡流的途径）：增大铁芯材料的电阻率增大铁芯材料的电阻率, ,常用的材料是硅钢。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用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。钢铁芯。1.1.电磁阻尼：当导体在磁场中运动时电磁阻尼：当导体在磁场中运动

4、时, ,感应电流会感应电流会使导体受到安培力使导体受到安培力, ,安培力的方向总是阻碍导体的安培力的方向总是阻碍导体的运动运动电磁阻尼电磁阻尼。二、电磁阻尼二、电磁阻尼2.应用应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等摆等.(1)(1)为什么用铝框做线圈骨架？为什么用铝框做线圈骨架？(2)(2)、微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在、微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在一起？一起？构成闭合回路，防止指针摆动。构成闭合回路，防止指针摆动。(3)(3)、电磁阻尼摆为何很快停下来？、电磁阻尼摆为何很快停下来？(4)(4)、弹簧振子演示电磁阻尼现

5、象弹簧振子演示电磁阻尼现象1、电磁驱动：当磁场相对于导体转动时，在导、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。铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。三、电磁驱动三、电磁驱动2、应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电、应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。磁式速度表等。3、电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系、电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系联系：联系：安培力的作用都是阻碍它们间的相安培力的作用都是阻

6、碍它们间的相对运动。对运动。区别：区别：电磁阻尼是导体相对于磁场运动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。电磁驱动是磁场相对于导体运动。1.1.下列哪些措施是为了防止涡流的危害下列哪些措施是为了防止涡流的危害（ ）A A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上绕在铝框上C C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率、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很大的硅钢片叠合而成D D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化、变

7、压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层层2. 2. 在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个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，使它们从导轨上的的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A A点以点以某一初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前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的运动情况是( )( ) A A、都做匀速运动、都做匀速运动 B B、甲做加速运动、甲做加速运动 C C、乙做匀速运动、乙做匀速运动 D D、丙做匀速运动、丙做匀速运动铁块会被磁化，铁块会被磁化，与磁铁相互吸与磁铁相

8、互吸引引铝块不会被磁化，铝块不会被磁化，形成涡流，与磁形成涡流，与磁铁相互排斥铁相互排斥3.3.如图所示，闭合金属环从曲面上如图所示，闭合金属环从曲面上 h h高处滚下，高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦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（不计，曲面处在图示磁场中，则（ ）A A若是匀强磁场，环滚上的高度小于若是匀强磁场，环滚上的高度小于 h hB B若是匀强磁场，环滚上的高度等于若是匀强磁场，环滚上的高度等于h hC C若是非匀强磁场，环滚上的高度等于若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h hD D若是非匀强磁场，环滚上的高度小于若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h h4.4.如图所示，在如图所示，在O O点正下方有一个具有理想边界的点正下方有一个具有理想边界的匀强磁场，铜环在匀强磁场，铜环在A A点由静止释放向右摆至最高点点由静止释放向右摆至最高点B B不考虑空气阻力，则下列