涡流现象及其应用

关于涡流现象及其应用

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.第2页,共23页，2024年2月25日，星期天一、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。第3页,共23页，2024年2月25日，星期天

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.第4页,共23页，2024年2月25日，星期天(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、应用第5页,共23页，2024年2月25日，星期天（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。探雷器金属探测仪第6页,共23页，2024年2月25日，星期天门框~交流电报警电路线圈安检门金属块第7页,共23页，2024年2月25日，星期天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）：①增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。第8页,共23页，2024年2月25日，星期天②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。第9页,共23页，2024年2月25日，星期天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.第10页,共23页，2024年2月25日，星期天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。第11页,共23页，2024年2月25日，星期天第12页,共23页，2024年2月25日，星期天(4)、金属管演示涡流的电磁阻尼现象第13页,共23页，2024年2月25日，星期天(5)、弹簧振子演示电磁阻尼现象第14页,共23页，2024年2月25日，星期天第15页,共23页，2024年2月25日，星期天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：①电磁阻尼是导体相对于磁场运动;②电磁驱动是磁场相对于导体运动。第16页,共23页，2024年2月25日，星期天

涡流制动与涡流探测：第17页,共23页，2024年2月25日，星期天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第18页,共23页，2024年2月25日，星期天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h

B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h

C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h

D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h第19页,共23页，2024年2月25日，星期天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．铜环将做等幅摆动第20页,共23页，2024年2月25日，星期天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

B、甲做加速运动

C、乙做匀速运动

D、丙做匀速运动铁块会被磁化，与磁铁相互吸引铝块不会被磁化，形成涡流，与磁铁相互排斥第21