涡流电磁阻尼和电磁驱动课件-高二下学期物理人教版选择性2

2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动电磁感应现象部分导体切割磁感线开关闭合(断开)或改变滑片的位置由导体运动引起的电动势：动生电动势导体棒AB相当于电源由磁场变化引起的电动势：感生电动势线圈B相当于电源一、感生电场I--------BE感B感闭合导体环处于磁场越来越强的磁场中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为△B/△t，产生感生电场，使导体中自由电子定向移动。开口导体环处于磁场越来越强的磁场中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为△B/△t，产生感生电场，但无感应电流。一、感生电场（1）定义：变化的磁场在周围空间激发的电场，叫做感生电场，即涡旋电场。（3）电场线：闭合曲线1.感生电场（2）方向：假设存在闭合回路，回路中感应电流的方向闭合导体中的自由电荷会在这种电场中做定向运动感生电场感生电场力（非静电力）感生电动势一、感生电场（1）定义：变化的磁场在周围空间激发的电场，叫做感生电场，即涡旋电场。（3）电场线：闭合曲线1.感生电场（2）方向：假设存在闭合回路，回路中感应电流的方向2.感生电动势：由感生电场产生的感应电动势

磁场变化一、感生电场3.应用：电子感应加速器穿过真空室内的磁场方向：竖直向上电子的运动方向：逆时针要使电子沿此方向加速，感生电场的方向：顺时针由感生电场引起的磁场方向：竖直向下原磁场增强，电流增大。利用感生电场加速电子二、涡流2.本质：电磁感应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。这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的旋涡，叫做涡电流，简称涡流。1.定义导体内部等效为许多闭合电路感应电动势电流随时间变化涡流磁通量变化（1）穿过导体的磁通量变化（2）导体本身可自行构成闭合回路3.产生条件二、涡流导体存在电阻，导体中通过电流时，会产生电热，即涡流的热效应。4.涡流的热效应

真空冶炼炉

高频焊接

电磁炉二、涡流5.金属探测仪

金属探测仪

安检门

地雷探测仪门框~交流电报警电路线圈二、涡流6.防止

增大铁芯材料的电阻率，如：采用硅钢材料

用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯，来代替整块硅钢铁芯三、电磁阻尼一个单匝线圈落入磁场：（1）线圈产生的感应电流的方向？（2）线圈所受的安培力的方向？阻碍还是推动导体运动？vabcd楞次定律角度：导体在磁场中运动安培力阻碍导体运动能量转化角度：导体的机械能减少安培力做负功导体的电能增加F安磁通量变化阻碍作用三、电磁阻尼三、电磁阻尼三、电磁阻尼三、电磁阻尼1.定义当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。磁铁使铜盘较快停下线圈使磁铁较快停下铝管不同，下落速度不同电磁阻尼使金属盘、磁铁、金属球快速停下机械能转化为电能，再以热量的形式传递到周围的空气中三、电磁阻尼铝框的电阻较小，电磁阻尼效果较好。通过感应电流时，所受安培力的方向与转动方向相反，会阻碍线框的转动。指针可以快速停下，稳定至读数位置，防止线框转动过快使指针打到表框上。2.应用：磁电式仪表（1）用铝框做线圈骨架三、电磁阻尼微安表内部有磁体和线圈，将正负接线柱连在一起，可以构成闭合回路。线框摆动时，会切割地磁场，产生感应电流，所受安培力会阻碍其运动，使线框和指针迅速停止摆动，降低外界晃动对表头的影响。2.应用：磁电式仪表（2）运输时用导线将正负接线柱连在一起蹄形磁铁和矩形线圈可绕竖直轴OO′转动。从上向下看，当磁铁逆时针转动时，从图示位置转过90°的过程中：（1）线圈产生的感应电流的方向？（2）线圈所受安培力的方向？阻碍还是推动线圈运动？磁铁所受安培力的方向？阻碍还是推动磁铁运动？楞次定律角度：磁场与导体相对运动安培力阻碍相对运动能量转化角度：磁体的机械能安培力对磁铁做负功导体的电能和动能磁通量变化阻碍作用电磁驱动电磁阻尼安培力对导体做正功四、电磁驱动四、电磁驱动四、电磁驱动1.定义同向：线圈与磁铁同向旋转，减少这种相对运动2.特征：同向异步当磁场相对导体转动时，会在导体中产生感应电流，使导体受到安培力的作用，随着磁场转动，这种现象称为电磁驱动。磁