涡流电磁阻尼电磁驱动

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1、会计学1涡流电磁阻尼电磁驱动涡流电磁阻尼电磁驱动把块状金属放在变化的把块状金属放在变化的把块状金属放在变化的把块状金属放在变化的磁场中，磁场中，磁场中，磁场中，根据麦克斯韦电根据麦克斯韦电根据麦克斯韦电根据麦克斯韦电磁场理论，当磁场变化时，磁场理论，当磁场变化时，磁场理论，当磁场变化时，磁场理论，当磁场变化时，产生了电场，导体中的自产生了电场，导体中的自产生了电场，导体中的自产生了电场，导体中的自由电子就会在此电场力的由电子就会在此电场力的由电子就会在此电场力的由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生作用下定向移动从而产生作用下定向移动从而产生作用下定向移动从而产生感应电流，感应电流，感应

2、电流，感应电流，这种电流在金这种电流在金这种电流在金这种电流在金属块内自成闭合回路，很属块内自成闭合回路，很属块内自成闭合回路，很属块内自成闭合回路，很像水的旋涡，因此叫做涡像水的旋涡，因此叫做涡像水的旋涡，因此叫做涡像水的旋涡，因此叫做涡电流，简称涡流。电流，简称涡流。电流，简称涡流。电流，简称涡流。I II II I一、涡流一、涡流第1页/共11页涡流的利用涡流的利用 电流频率越高，自感电动势电流频率越高，自感电动势越大，越大，涡流涡流涡流涡流越强，产热越多，越强，产热越多，冶炼过程越快。冶炼过程越快。（1 1 1 1）冶炼金属）冶炼金属）冶炼金属）冶炼金属1.1.1.1.涡流的涡流的涡流

3、的涡流的热效应热效应热效应热效应（2 2 2 2）金属焊接）金属焊接）金属焊接）金属焊接线圈中通以高频变化电流，待线圈中通以高频变化电流，待焊接的金属工件中就产生涡流，焊接的金属工件中就产生涡流，工件焊缝处的电阻较大，在焊缝工件焊缝处的电阻较大，在焊缝处产生大量热量，将金属融化，处产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，交变电流的频率部分发热很少，交变电流的频率越高，焊缝处温度升高的越快。越高，焊缝处温度升高的越快。第2页/共11页（3 3 3 3）电磁炉）电磁炉）电磁炉）电磁炉电磁炉通过电子线路板产生交变电磁场，当用含铁质电磁炉通过电子

4、线路板产生交变电磁场，当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具内产生交变的电流（即涡流），锅具底部放置炉面时，锅具内产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行发热，用来加热和烹饪食物产生热能使器具本身自行发热，用来加热和烹饪食物。为什么电磁炉不能用铝、铜锅？为什么电磁炉不能用铝、铜锅？铁锅放上后，铁可以被强烈磁化，产生磁场，可使线圈内的铁锅放上后，铁可以被强烈磁化，产生磁场，可使线圈内的磁场增强几十倍，产生的涡流也就增强。铝或铜不会被磁化，磁场增强几十倍，产生的涡流也就增强。铝或铜不会被磁化

5、，达不到以上效果。达不到以上效果。第3页/共11页2 2、涡流的、涡流的磁效应磁效应 导线沿着门框绕成线圈，金属物品导线沿着门框绕成线圈，金属物品导线沿着门框绕成线圈，金属物品导线沿着门框绕成线圈，金属物品通过门时，金属的电阻很小，在其内通过门时，金属的电阻很小，在其内通过门时，金属的电阻很小，在其内通过门时，金属的电阻很小，在其内产生的涡流会很大，涡流的磁效应很产生的涡流会很大，涡流的磁效应很产生的涡流会很大，涡流的磁效应很产生的涡流会很大，涡流的磁效应很明显。明显。明显。明显。（1 1 1 1）金属探测器）金属探测器）金属探测器）金属探测器 线圈中通入交变电流，线圈中通入交变电流，产生涡旋

6、电场，遇金属产生涡旋电场，遇金属物物品便会产生涡旋电流，品便会产生涡旋电流，涡涡流的磁场反过来用影响流的磁场反过来用影响了了线圈中的电流，使仪器线圈中的电流，使仪器报报警。警。（2 2 2 2）安检门）安检门）安检门）安检门第4页/共11页为什么使用铝框？为什么使用铝框？当被测电流通过线圈时，当被测电流通过线圈时，线圈带动指针和铝框一起线圈带动指针和铝框一起转动，铝框在磁场中转动转动，铝框在磁场中转动时产生涡流，磁场对这个时产生涡流，磁场对这个涡流的作用力阻碍它们的涡流的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指摆动，使指针能很快地指到某一相应位置上。到某一相应位置上。3 3、涡流的、涡流的机械效

7、应机械效应 电阻率小，涡流大，安培阻力大电阻率小，涡流大，安培阻力大;密度小，轻巧，密度小，轻巧，能使指针尽快稳定。能使指针尽快稳定。不易被磁化，不影响原有的磁场。不易被磁化，不影响原有的磁场。第5页/共11页涡流的防止：涡流的防止：在电机和变压器中，为了增大磁感应强度，都加有铁芯。在电机和变压器中，为了增大磁感应强度，都加有铁芯。由于整块金属的电阻很小，所以块状铁芯中的涡流很强，这由于整块金属的电阻很小，所以块状铁芯中的涡流很强，这不可避免地会使铁芯温度升高。不可避免地会使铁芯温度升高。防治：防治：1.1.增大增大铁芯的铁芯的电阻率电阻率，常用的材料是硅钢。，常用的材料是硅钢。2.2.用用互

8、相绝缘互相绝缘的的多片多片硅钢片叠成的铁芯来硅钢片叠成的铁芯来代替整块代替整块硅钢铁芯。硅钢铁芯。第6页/共11页 当导体在磁场中运动时当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到感应电流会使导体受到安培力安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动安培力的方向总是阻碍导体的运动-这种这种现象称为现象称为电磁阻尼电磁阻尼。二、电磁阻尼二、电磁阻尼磁性小球磁性小球金属管金属管塑料管塑料管第7页/共11页 如磁场相对于导体转动如磁场相对于导体转动,在导体中在导体中会产生感应电流会产生感应电流,感应电流使导体受感应电流使导体受到安培力的作用到安培力的作用,安培力使导体运动安培力使导体运动起来起来-这种作用称

9、为这种作用称为电磁驱动电磁驱动。三、电磁驱动三、电磁驱动交流感应电动机交流感应电动机就是利用就是利用电磁驱动的原理工作的。电磁驱动的原理工作的。第8页/共11页 著名物理学家弗曼曾设计著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示过一个实验，如图所示.在一在一块绝缘板上的中央安一个线块绝缘板上的中央安一个线圈，并接有电源，板的四周圈，并接有电源，板的四周固定着许多带固定着许多带负电负电的小球，的小球，整个装置支撑起来整个装置支撑起来.使各处的使各处的摩擦极小，当电源接通的瞬摩擦极小，当电源接通的瞬间，圆盘将间，圆盘将逆时针转动逆时针转动。第9页/共11页 在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图所示。现有铁、铝和有机玻璃制成的形磁铁，如图所示。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块，使它们从导轨上的滑块，使它们从导轨上的A A点以某一初速度向磁铁滑点以某一初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动情况是（去。各物块在碰上磁铁前的运动情况是（）vA A、铁做减速运动、铁做减速运动vB B、铁做加速运动、铁做加速运动vC C、铝做匀速运动、铝做匀速运动vD D、玻璃做匀速运动、玻璃做匀速运动例与练例与练第10页/共11页