渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動

渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動第一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日一、渦流

1、定義：塊狀金屬在變化的磁場中，或在磁場運(yùn)動時(shí)，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路，很像水的旋渦，故叫渦電流，簡稱渦流。第二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日渦流的利用1、如圖所示的高頻感應(yīng)爐，利用渦流的熱效應(yīng)來熔化金屬。交流電的頻率越高，金屬熔爐中的感應(yīng)電動勢就越大，金屬材料的電阻率越小，產(chǎn)生的渦流熱效應(yīng)就越強(qiáng)。2、高頻感應(yīng)爐優(yōu)點(diǎn)：

速度快，溫度易控制，整個(gè)過程在真空中進(jìn)行，能避免有害雜質(zhì)混入被冶煉的金屬中，適于冶煉特種合金和特種鋼。第三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日高頻焊接機(jī)原理：線圈中通以高頻電流，內(nèi)部焊接工件由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。由于焊接縫處接觸電阻很大，放出的熱量很多，致使溫度升高將金屬熔化，焊接在一起。應(yīng)用于焊接自行車車架。渦流的利用第四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日渦流的利用

生活中的電磁爐，也是利用電磁感應(yīng)中的渦流的熱效應(yīng)來燒菜做飯的。第五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日渦流的利用線圈

探雷器的長柄線圈中，通有變化的電流，在其周圍就產(chǎn)生變化的磁場，埋在地下的金屬物品，由于電磁感應(yīng)而形成渦流，渦流的磁場反過來又作用于線圈，使儀器報(bào)警。第六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日渦流的利用

機(jī)場、車站及重要場所的安檢門及工作人員手上的探測器，也是利用與探雷器類似的電磁感應(yīng)原理使儀器報(bào)警，來探測進(jìn)出人員身上攜帶的金屬物品。第七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日交變電流交變電流怎樣減少渦流損耗？整塊鐵芯彼此絕緣的薄片思考與討論第八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日渦流的防止

變壓器和電動機(jī)的鐵芯不采用整塊金屬，而是由許多相互絕緣的電阻率很大的薄硅鋼片疊合而成，目的就是為了減弱鐵芯中由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的渦流的熱效應(yīng)，從而減少電能的損耗，同時(shí)避免破壞絕緣層，對電器起到了保護(hù)的作用。第九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日思考與討論為什么磁電式電表的線圈要用鋁框做骨架呢？

電學(xué)測量儀器要求指針的擺動很快停下來，也是利用了鋁框中產(chǎn)生的渦流，從而通過磁場對這個(gè)渦流的作用力阻礙它們的擺動，使指針能很快地指到示數(shù)的位置上。第十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日二、電磁阻尼電磁阻尼現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時(shí)，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。第十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日

取一靈敏電流計(jì)，用手晃動表殼，觀察表針相對表盤擺動的情況。

用導(dǎo)線把靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱連在一起，再次晃動表殼，觀察表針相對表盤擺動的情況與上次有什么不同，怎樣解釋這種差別？第十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日思考與討論

微安表是一種高靈敏度，高精度電流表，表內(nèi)的指針因振動會產(chǎn)生搖擺，劇裂搖擺會使微安表造成指針打偏、降低靈敏度、或失靈等。故在運(yùn)輸中，用導(dǎo)線短路兩接線柱，使表頭線圈閉合產(chǎn)生電磁阻尼，大大降低因外界的搖擺、振動對表頭的影響。第十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日磁鐵的旋轉(zhuǎn)使線圈跟著轉(zhuǎn)動：第十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日三、電磁驅(qū)動電磁驅(qū)動：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力，安培力使導(dǎo)體跟著磁場轉(zhuǎn)動，這種現(xiàn)象稱為電磁驅(qū)動。第十五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日

電磁阻尼，使金屬盤，磁鐵和金屬球快速停下，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能以熱的形式散發(fā)到周圍的空氣中。電磁感應(yīng)的其他一些應(yīng)用vv第十六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日延時(shí)繼電器原理：合上S時(shí)，電流恒定，A中線圈磁極上端為N極，吸住銜鐵D，使D與觸頭C接通；當(dāng)S斷開時(shí)，電流減小，B線圈電磁感應(yīng)，阻礙電流減小，產(chǎn)生順時(shí)針電流，再吸住D一段時(shí)間后才使D與C斷開。第十七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日1、下列哪些措施是為了防止渦流的危害（）A、電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋B、磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上C、變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成D、變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層CD課堂練習(xí)第十八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日2、在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個(gè)條形磁鐵，如圖?，F(xiàn)有鐵、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的A點(diǎn)以某一初速度向磁鐵滑去。各物塊在碰上磁鐵前的運(yùn)動情況是(

)A、都做勻速運(yùn)動

B、甲做加速運(yùn)動

C、乙做勻速運(yùn)動

D、丙做勻速運(yùn)動BD課堂練習(xí)注意：鐵磁化相吸，鋁電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，故鐵加速，鋁減速第十九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日

例1、如圖所示是高頻焊接原理示意圖．線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是

A．電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快

B．電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快

C．工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小

D．工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大第二十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日

例2、如圖所示，閉合金屬銅環(huán)從高為h的曲面滾下，沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)閉合環(huán)初速度為零，不計(jì)摩擦，則

A．若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度小于hB．若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度大于hC．若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度等于hD．若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度小于h

解析：若是勻強(qiáng)磁場，閉合環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)也就受不到磁場力，所以環(huán)仍保持機(jī)械能守恒，上升的高度等于h。若是非勻強(qiáng)磁場，閉合環(huán)的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)受到磁場力作用去阻礙環(huán)與磁場間的相對運(yùn)動，使環(huán)損失一部分機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，所以環(huán)上升的高度小于h。因此答案D正確。第二十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日

例3、如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動，則小球的材料可能是

A．鐵B．木C．銅D．鋁第二十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日日光燈的構(gòu)造第二十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期日日光燈管1、燈絲的作用：2、燈管內(nèi)充的汞蒸汽的作用：給氣體加熱，并給氣體加上高電壓在高壓下導(dǎo)電發(fā)出紫外線3、燈管內(nèi)壁涂的熒