内容正文:
横县百合完全中学:韦衍虎
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2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动
问题导入
在电磁炉的炉盘下有一个线圈。电磁炉工作时,它的盘面并不发热,在炉盘上面放置铁锅,铁锅会发热。你知道这是为什么吗?
一、电磁感应现象中的感生电场
B
感生电场:变化的磁场的周围产生一种电场线是闭合曲线的电场。
-
F电
感生电动势的产生原因:
感生电场的电场力对电荷做功。
应用实例——电子感应加速器
真空室
S
N
电子枪
靶
电子轨道
-
F电
电子轨道
B
电磁体线圈中的电流应该由小变大。
电子带负电:电场应沿顺时针方向
由楞次定律可知:原磁场应该由弱变强
二、涡流
把块状金属置于变化的磁场中时,金属块内将产生旋涡状的感应电流,简称涡流。
1.涡流的热效应及其应用
当金属块的电阻比较小时,形成的涡流的电流强度就会很大,进而产生大量的焦耳热。
r 较小
I 较大
Q 很大
涡流冶炼的优点:
加热快、能耗少、易控温、无杂质
2.电磁炉的原理
3.涡流的热效应的危害与防止
变压器
电动机
I入
I出
Q
危害:
浪费电能
、烧坏仪器
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。
②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
4.涡流的磁效应及其应用
报警器
变化电流
一个单匝线圈落入磁场中,分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响?
磁电式仪表的线圈常常用铝框骨架、把线圈绕在铝框上,指针也固定在铝框上。假定仪表工作时指针向右转动,铝框中的感应电流沿什么方向?由于铝框转动时其中有感应电流,铝框要受到安培カ。安培力是沿什么方向的?安培力对铝框的转动产生什么影响?
思考与讨论
铝框
F安
(阻碍导体的运动)
+
I
F安
F安
(阻碍铝框的转动)
I
三、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,这种现象称为电磁阻尼。
铝框
应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等
取一只微安表,用手晃动表壳,观察表针相对表盘摆动的情况。用导线把微安表的两个接线柱连在一起,再次晃动表壳,表针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同? 怎样解释这种差别? 为什么灵敏电流表在运输时总要用导体