第七節(jié)：渦流

1、 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，當(dāng)如右根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，當(dāng)如右圖所示的磁場變化圖所示的磁場變化( (可能是由于產(chǎn)生磁可能是由于產(chǎn)生磁場的電流變化場的電流變化) )時，在磁場周圍會產(chǎn)生時，在磁場周圍會產(chǎn)生感生電場，導(dǎo)體中的自由電子就會在此感生電場，導(dǎo)體中的自由電子就會在此電場力的作用下定向移動從而產(chǎn)生感應(yīng)電場力的作用下定向移動從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流是像旋渦一樣的閉電流，這種感應(yīng)電流是像旋渦一樣的閉合的曲線，我們把它叫合的曲線，我們把它叫渦電流渦電流。簡稱。簡稱渦渦流流BEB變化導(dǎo)體環(huán)中發(fā)生的現(xiàn)變化導(dǎo)體環(huán)中發(fā)生的現(xiàn)象象?如果環(huán)不斷增粗直到如果環(huán)不斷增粗直到變成一圓盤又會發(fā)生什么變成一圓盤又

2、會發(fā)生什么現(xiàn)象現(xiàn)象?一一. .渦流渦流1.1.當(dāng)線圈中的電流隨時間變化時當(dāng)線圈中的電流隨時間變化時, ,這個線圈附近這個線圈附近的的任何導(dǎo)體任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流-渦流渦流. .2.2.金屬塊中的渦流也要產(chǎn)生金屬塊中的渦流也要產(chǎn)生熱量熱量, ,如果金屬的電阻如果金屬的電阻率小，則渦流很強，產(chǎn)生的熱量也很多。率小，則渦流很強，產(chǎn)生的熱量也很多。3.3.應(yīng)用應(yīng)用(1)(1)渦流的熱效應(yīng)渦流的熱效應(yīng)a.a.真空冶煉爐，高頻焊接，電磁灶真空冶煉爐，高頻焊接，電磁灶生活中的物理：電磁灶的工作原理生活中的物理：電磁灶的工作原理電磁灶的臺面下布滿了金屬導(dǎo)線纏繞的線圈，當(dāng)通上交替變化極快

3、的交流電時，在臺板與鐵鍋底之間產(chǎn)生強大的交變的磁場，磁感線穿過鍋體，使鍋底產(chǎn)生強渦流，當(dāng)渦流受材料電阻的阻礙時，就放出大量的熱量，將飯菜煮熟。b.b.渦流的磁效應(yīng)：探雷器渦流的磁效應(yīng)：探雷器門框門框報警電路線圈線圈c.渦流的磁效應(yīng)：安檢門渦流的磁效應(yīng)：安檢門 線圈中流過變化的電流線圈中流過變化的電流, ,在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱鐵芯發(fā)熱, ,浪費了能量浪費了能量, ,還可能損壞電器。還可能損壞電器。減少渦流的途徑減少渦流的途徑: :a.a.增大鐵芯材料的電阻率增大鐵芯材料的電阻率, ,常用的材料是硅鋼。常用的材料是硅鋼。(2)減少渦流減少渦流b.b.用互相絕緣的硅鋼片疊

4、成的鐵芯來代替整塊硅用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。鋼鐵芯。二二. .電磁阻尼電磁阻尼1.1.當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時, ,感應(yīng)電流會使導(dǎo)體感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力受到安培力, ,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動動-電磁阻尼電磁阻尼2.2.思考與討論思考與討論: : (1)(1)為什么用鋁框做線圈骨架？為什么用鋁框做線圈骨架？V(2)、微安表的表頭在運輸時為何應(yīng)該、微安表的表頭在運輸時為何應(yīng)該 把兩個接線柱連在一起？把兩個接線柱連在一起？三三. .電磁驅(qū)動電磁驅(qū)動（1 1）如磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動）如磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動, ,在導(dǎo)體中會產(chǎn)在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流生感應(yīng)電流, ,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用用, ,安培力使導(dǎo)體運動起來安培力使導(dǎo)體運動起來-電磁驅(qū)動電磁驅(qū)動。應(yīng)用：感應(yīng)電動機、電能表、汽車應(yīng)用：感應(yīng)電動機、電能表、汽車 上用的電上用的電磁式速度表等。磁式速度表等。 線圈轉(zhuǎn)動與磁鐵同向，但轉(zhuǎn)速線圈轉(zhuǎn)動與磁鐵同向，但轉(zhuǎn)速 小于磁小于磁鐵，即同向異步。鐵，即同向異步。電磁阻尼是導(dǎo)體相對于磁場運動，而電磁驅(qū)電磁阻尼是導(dǎo)體相對于磁場運動，而電磁驅(qū)動是磁場相對于導(dǎo)體運動。安培力的作用都動是磁場相對于導(dǎo)體運動。安培力的作用