内容正文:
2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
麦克斯韦(1831-1879)
磁场变强
I
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电流是电荷定向移动形成的,假定导体中的自由电荷是正电荷,那么是什么力使自由电荷定向移动呢?会是洛伦兹力吗?
有了顺时针方向的感应电流
一、电磁感应现象中的感生电场
问题1:
磁场变化时会在周围空间激发一种电场-----感生电场
闭合导体中的自由电荷在感生电场下做定向运动
产生感应电流(感生电动势)
感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。
一、电磁感应现象中的感生电场
问题2:结合感应电流的方向,想一想感应电场的方向往哪?
结论:感应电场方向与感应电流的方向相同,我们用判断感应电流的方向的方法判断感生电场——楞次定律+右手螺旋定则。
磁场变强
I
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有了顺时针方向的感应电流
一、电磁感应现象中的感生电场
1.静电场和感生电场的区别
静电场 感生电场
产生 由静止的电荷产生 由变化的磁场在周围空间激发
电场线特点 由正电荷发出,到负电荷终止,电场线不闭合。 感应电场是一种涡旋电场,
电场线是闭合的。
电场方向判断 正电荷受力的方向 楞次定律+右手螺旋定则
2.电子感应加速器
问题3:当电磁铁线圈电流的方向与如图所示方向一致时,电流的大小应该怎样变化才能使电子加速?
(1)构造:电磁铁N、S极、环形真空室、电子枪。
一、电磁感应现象中的感生电场
穿过真空室内磁场的方向
由图知电子沿什么方向运动
要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何
由感生电场引起的磁场方向如何
竖直向上
逆时针
顺时针
向下
原磁场在增强,即电流在增大。
(2)原理:
二、涡流
1.产生:在变化的磁场中的导体内产生的 ,就像水中的漩涡。所以把它叫作涡电流,简称涡流。
感应电流
2.应用:
(1)涡流的热效应应用;
(2)涡流的磁效应应用。
(1)涡流的热效应应用
电磁炉
冶炼炉
(2)涡流的磁效应应用
探雷器
金属探测仪
3.防止:
二、涡流
电动机、变压器等设备中为防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器。
(1)途径一:增大铁芯材料的电阻率。
(2)途径二:用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。
三、电磁阻尼
思考与讨论:
为什么磁电式电表的线圈要用铝框做骨架呢?
电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来,也是利用了铝框中产生的涡流,