《渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)》2

1、BE金金屬屬片片 根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，當(dāng)如右圖所示的根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，當(dāng)如右圖所示的磁場(chǎng)變化磁場(chǎng)變化(可能是由于產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流變化可能是由于產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流變化)時(shí)，時(shí)，在磁場(chǎng)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電在磁場(chǎng)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電子就會(huì)在此電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)從而產(chǎn)生子就會(huì)在此電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)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合感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流是像旋渦一樣的閉合的曲線，我們把它叫的曲線，我們把它叫渦電流渦電流。簡(jiǎn)稱(chēng)。簡(jiǎn)稱(chēng)渦流渦流。一、渦流一、渦流1.1.渦流：當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí)渦流：當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí), ,這個(gè)線圈這個(gè)線圈附

2、近的附近的任何導(dǎo)體任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流渦流渦流. .（1 1）渦流是在整塊金屬內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流。）渦流是在整塊金屬內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流。（2 2）渦流的產(chǎn)生遵守法拉第電磁感應(yīng)定律。）渦流的產(chǎn)生遵守法拉第電磁感應(yīng)定律。2.2.應(yīng)用：應(yīng)用：(1)(1)渦流的熱效應(yīng)：渦流的熱效應(yīng)：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,如果金屬的電阻率小，則渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量如果金屬的電阻率小，則渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量也很多。也很多。 真空冶煉爐真空冶煉爐高頻焊接高頻焊接電磁爐電磁爐（2 2）渦流的磁效應(yīng)：渦流的磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)影響線圈）渦流的磁效應(yīng)：渦流的磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)影響線圈中的電流，使

3、儀器報(bào)警。中的電流，使儀器報(bào)警。 探雷器探雷器金屬探測(cè)儀金屬探測(cè)儀門(mén)框門(mén)框報(bào)警電路報(bào)警電路線圈線圈安檢門(mén)安檢門(mén)金屬塊金屬塊3 3、危害：、危害：線圈中流過(guò)變化的電流線圈中流過(guò)變化的電流,在鐵芯中產(chǎn)生的在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱渦流使鐵芯發(fā)熱,浪費(fèi)了能量浪費(fèi)了能量,還可能損壞電器。還可能損壞電器。4 4、防止（減少渦流的途徑）：、防止（減少渦流的途徑）：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。用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊硅用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊硅鋼鐵芯。鋼鐵芯。1.1.電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

4、時(shí), ,感應(yīng)電流會(huì)感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力使導(dǎo)體受到安培力, ,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)電磁阻尼電磁阻尼。二、電磁阻尼二、電磁阻尼2.應(yīng)用應(yīng)用:磁電式儀表、電氣機(jī)車(chē)的電磁制動(dòng)、阻尼磁電式儀表、電氣機(jī)車(chē)的電磁制動(dòng)、阻尼擺等擺等.(1)(1)為什么用鋁框做線圈骨架？為什么用鋁框做線圈骨架？(2)(2)、微安表的表頭在運(yùn)輸時(shí)為何應(yīng)該把兩個(gè)接線柱連在、微安表的表頭在運(yùn)輸時(shí)為何應(yīng)該把兩個(gè)接線柱連在一起？一起？構(gòu)成閉合回路，防止指針擺動(dòng)。構(gòu)成閉合回路，防止指針擺動(dòng)。(3)(3)、電磁阻尼擺為何很快停下來(lái)？、電磁阻尼擺為何很快停下來(lái)？(4)(4)、彈簧振子演示電磁阻尼現(xiàn)

5、象彈簧振子演示電磁阻尼現(xiàn)象1、電磁驅(qū)動(dòng)：當(dāng)磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)、電磁驅(qū)動(dòng)：當(dāng)磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用而運(yùn)動(dòng)起來(lái)的現(xiàn)象。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)與磁培力的作用而運(yùn)動(dòng)起來(lái)的現(xiàn)象。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)與磁鐵同向，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵，即同向異步。鐵同向，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵，即同向異步。三、電磁驅(qū)動(dòng)三、電磁驅(qū)動(dòng)2、應(yīng)用：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電能表、汽車(chē)上用的電、應(yīng)用：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電能表、汽車(chē)上用的電磁式速度表等。磁式速度表等。3、電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系、電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系聯(lián)系：聯(lián)系：安培力的作用都是阻礙它們間的相安培力的作用都是阻

6、礙它們間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。對(duì)運(yùn)動(dòng)。區(qū)別：區(qū)別：電磁阻尼是導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電磁阻尼是導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng); 電磁驅(qū)動(dòng)是磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。電磁驅(qū)動(dòng)是磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。1.1.下列哪些措施是為了防止渦流的危害下列哪些措施是為了防止渦流的危害（ ）A A、電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋、電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋B B、磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈、磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上繞在鋁框上C C、變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率、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很大的硅鋼片疊合而成D D、變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化、變

7、壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層層2. 2. 在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個(gè)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)玻璃制成條形磁鐵，如圖。現(xiàn)有鐵、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的A A點(diǎn)以點(diǎn)以某一初速度向磁鐵滑去。各物塊在碰上磁鐵前某一初速度向磁鐵滑去。各物塊在碰上磁鐵前的運(yùn)動(dòng)情況是的運(yùn)動(dòng)情況是( )( ) A A、都做勻速運(yùn)動(dòng)、都做勻速運(yùn)動(dòng) B B、甲做加速運(yùn)動(dòng)、甲做加速運(yùn)動(dòng) C C、乙做勻速運(yùn)動(dòng)、乙做勻速運(yùn)動(dòng) D D、丙做勻速運(yùn)動(dòng)、丙做勻速運(yùn)動(dòng)鐵塊會(huì)被磁化，鐵塊會(huì)被磁化，與磁鐵相互吸與磁鐵相

8、互吸引引鋁塊不會(huì)被磁化，鋁塊不會(huì)被磁化，形成渦流，與磁形成渦流，與磁鐵相互排斥鐵相互排斥3.3.如圖所示，閉合金屬環(huán)從曲面上如圖所示，閉合金屬環(huán)從曲面上 h h高處滾下，高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦不計(jì)，曲面處在圖示磁場(chǎng)中，則（不計(jì)，曲面處在圖示磁場(chǎng)中，則（ ）A A若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于 h hB B若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于h hC C若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于h hD D若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于h h4.4.如圖所示，在如圖所示，在O O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，銅環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，銅環(huán)在A A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B B不考慮空氣阻力，則下列