人教版高中物理选修3-2课件：4.7涡流

第四章 电磁感应 一、涡流 块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属块内产生的感应电流. 涡流是在整块金属内产生的感应电流。 涡流是整块导体发生 的电磁感应现象，同 样遵守电磁感应定律。 一、涡流 应用 (1)利用(热效应） a.真空冶炼炉 b.电磁灶 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器.在电磁灶内部,由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底 部金属体内产生无数 的小涡流,使器皿本身 自行高速发热,然后再 加热器皿内的东西 电磁灶 （2）利用(磁效应）                                                                                                                                                        危害：发热浪费能量。 变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。 减少涡流的方法： 增大回路的电阻。 二、涡流的热效应： (3)减少 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。 b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。 涡流 应用 涡流的机械效应 三、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。 应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等. 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。试分析这个现象的产生原因，并说明此现象中能量转化的情况。 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 电磁阻尼 四、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。 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。 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。 应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。 电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系 电磁阻尼是导体相对于磁场运动；安培力的方向与导体的运动方向相反，阻碍导体的运动。 电磁驱动是磁场相对于导体运动；安培力的方向与磁场的运动方向相同，使导体随磁场运动。 安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。 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 例与练1 CD 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 例与练2 BD 第八课时上到这里。 如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内装着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高频交变电流通过线圈后，炉内的金属就会被熔化。请你说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的情况下，电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？ 例与练3 涡流的热效应 电感： “