南师大电磁学PPT、hgq电磁感应应用

一、电子感应加速器§3-4电磁感应的应用大型电磁铁的两极间安放一个环形真空室。用强大的交变电流来励磁，使真空室处于交变的磁场中，从而感应出很强的涡旋电场。将电子注入环形室，它们在洛仑兹力的作用下沿圆形轨道运动，同时又被涡旋电场加速，能量可达到几百MeV。常用在医疗、工业探伤中。指向圆心洛仑兹力：电场力：电子受力：磁场的作用：(1)产生涡旋电场，使电子被加速。(2)使电子受到洛仑兹力，沿圆形轨道运动。磁场增强使磁场按一定规律增强，则电子在速度增加的同时，其轨道仍可保持稳定。电子感应加速器

在励磁电流交变的一个周期中，只有1/4区间能用于加速电子。维持电子在恒定圆形轨道上运动的条件（1）（2）二、涡电流将导体放入变化的磁场中时，由于在变化的磁场周围存在着涡旋的感生电场，感生电场作用在导体内的自由电荷上，使电荷在金属内部沿一个一个的闭合回路运动，形成涡电流，也称涡流。I涡三、涡电流的应用1、工频感应炉的应用在冶金工业中，某些熔化活泼的稀有金属在高温下容易氧化，将其放在真空环境中的坩埚中，坩埚外绕着通有交流电的线圈，对金属加热，防止氧化。抽真空抽真空显像管2、用涡电流加热金属电极在制造电子管、显像管或激光管时，在做好后要抽气封口，但管子里金属电极上吸附的气体不易很快放出，必须加热到高温才能放出而被抽走。接高频发生器利用涡电流加热的方法，一边加热，一边抽气，然后封口。3、电磁炉电磁炉加热时炉体本身并不发热，在炉内有一线圈，当接通交流电时，在炉体周围产生交变的磁场。当金属容器放在炉上时，在容器上产生涡电流，使容器发热，达到加热食物的目的。4、高频焊接线圈中有高频交流电时，待焊接的金属工件中产生感应电流。由于焊缝处的电阻很大，产生的热量很多，致使温度升高，将金属熔化而焊接在一起。交流电的频率越高，焊缝处产生的热量越大。5、电度表记录电量电度表记录用电量，就是利用通有交流电的铁心产生交变的磁场，在缝隙处铝盘上产生涡电流.oo’由于磁通与涡流的相互作用而产生转动力矩使圆盘转动.圆盘以正比于负载电流的转速运动.圆盘的转动经蜗杆传动到计度器,计度器的示数就是电路中实际所使用的电能。NS6、阻尼摆由楞次定律，涡流的方向总是使其产生的磁场阻碍产生涡流的原因，即阻碍导体和磁场的相对运动。金属摆的摆动受到阻力而迅速停止。应用于许多电磁仪表中指针探雷器能辐射出电磁场，当探头靠近金属壳或装有金属引信、电路等部件的地雷时，便受激产生涡流，涡流又产生新的电磁场作用于探头，从而引起震荡器频率发生变化，使探雷器的报警装置—耳机中的声调改变，探雷手便可判断出是否有地雷。7、电子探雷器由于涡电流在导体中产生热效应，在制造变压器时，就不能把铁心制成实心的，因为实心变压器工作时在铁心中产生较大的涡电流，使铁心发热，造成漆包线绝缘性能下降，引发事故。因此在制作变压器铁心时，用多片硅钢片叠合而成，使导体横截面减小，涡电流也较小。四、涡电流的危害电动机的转子和定子也都是用片状的软磁性材料叠合制成的。趋肤效应(skineffect)当交变电流通过导线时，电流密度在导线横截面上的分布是不均匀的，并随着电流变化频率的升高，电流将越来越集中于导线的表面附近，导线内部的电流却越来越小的现象称为趋肤效应。

引起趋肤效应的原因就是涡流。涡流i的方向在导体内部总与电流I变化趋势相反，阻碍I变化，在导体表面附近，却与I变化趋势相同。交变电流不易在导体内部流动，而易于在导体表面附近流动，形成趋肤效应。

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i由于趋肤效应的产生，使导线通过交变电流的有效截面积减小了，导线的电阻增大了。

应用于金属表面热处理。若使高频强电流通过金属导体，或将金属导体置于交变磁场中，由于趋肤效应，导体表面温度上升，当升至淬火温度时，迅速冷却，使表面硬度增大。而导体内部的温度还远低于淬火温度，在迅速冷却后仍保持韧性。这种热处理方法称为