涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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19.5 涡流、电磁阻尼、电磁驱动
要点一.涡流
1.定义
在变化的磁场中的导体内产生的感应电流,就像水中的漩涡。
所以把它叫作涡电流,简称涡流。
2.本质及特点
1.本质
涡流的本质是电磁感应现象.
与一般导体或线圈的区别是:金属块自称闭合回路,但是同样遵循电磁感应定律. 2.特点
若金属的电阻率小,涡流往往很强,产生的热量很多。
3.大小
涡流大小的决定因素:E=n ∆B
∆t S I=E
R ①磁场变化越快(ΔB
Δt 越大),涡流越大。
②导体的横截面积S 越大,涡流越大。
③导体材料的电阻率越小,涡流越大。
4.产生涡流的两种情况
(1)块状金属放在变化的磁场中。
(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。
5.对涡流的能量转化
伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。
(1)金属块放在变化的磁场中:磁场能转化为电能,最终转化为内能。
(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动:由于克服安培力做功,金属块的机
电磁炉的工作原理
管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管。
《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》知识清单一、涡流1、定义当线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,在附近的导体中会产生感应电流。
这种电流在导体中自成闭合回路,很像水的漩涡,所以把它叫做涡流。
2、产生条件导体在变化的磁场中,或者导体在磁场中运动。
3、特点涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵循法拉第电磁感应定律。
涡流具有热效应、磁效应和机械效应。
4、热效应由于涡流在导体中会产生电阻,从而使导体发热。
例如,变压器、电动机等设备中的铁芯在工作时会产生涡流,导致能量损耗和温度升高。
为了减小涡流带来的热损耗,通常采用电阻率较大的硅钢片叠成铁芯,并且硅钢片之间涂有绝缘漆,以增大电阻,减小涡流。
5、磁效应涡流会产生磁场,这个磁场会对原磁场产生影响。
例如,在电磁阻尼和电磁驱动现象中,涡流产生的磁场就起到了重要的作用。
6、机械效应在一些特殊的装置中,涡流可以产生机械力,实现特定的功能。
比如,利用涡流制成的电磁阻尼器可以用于减缓机械运动的速度。
二、电磁阻尼1、定义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。
2、实例(1)灵敏电流计在灵敏电流计中,线圈在磁场中转动时会产生涡流,涡流受到的安培力阻碍线圈的转动,使线圈能够迅速稳定下来,从而准确地测量电流。
(2)磁电式仪表磁电式仪表的线圈在磁场中转动时,也会产生电磁阻尼,使指针能够迅速稳定地指示测量值。
(3)荡秋千如果秋千的摆杆是金属制成的,并且处于磁场中,那么在摆动过程中就会产生涡流,从而受到电磁阻尼,使秋千很快停下。
3、应用电磁阻尼在很多领域都有应用,比如电气机车和磁悬浮列车中的制动装置,就是利用电磁阻尼来实现快速制动的。
三、电磁驱动1、定义如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用称为电磁驱动。
2、实例(1)交流感应电动机交流感应电动机的工作原理就是电磁驱动。