涡流、电磁阻尼和电磁驱动.ppt

7.涡流、电磁阻尼和电磁驱动
一、涡流
1．概念：用整块金属材料作铁芯绕制的线圈，当线圈中通有变化的电流时．变化的电流会产生变化的 ，变化的 穿过 ．整个铁芯会自成回路．产生 ．这种电流看起来像水的旋涡，把这种电流叫做涡电流，简称涡流．
2．应用
(1)涡流热效应的应用，如 ．
(2)涡流磁效应的应用，如 ．
3．防止：电动机、变压器等设备中应防止涡流过大而导致浪费能量，损坏电器．
(1)途径一：增大铁芯材料的 ．
(2)途径二：用相互绝缘的 叠成的铁芯代替 铁芯．一、对涡流的成因及涡流中的能量转化
1．涡流产生的条件
涡流的本质是电磁感应现象，涡流产生条件是穿过金属块的磁通量发生变化．并且金属块本身可自行构成闭合回路．同时因为整个导体回路的电阻一般很小，所以感应电流很大，就像水中的漩涡．
2．可以产生涡流的两种情况
(1)把块状金属放在变化的磁场中．
(2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动．
3．能量变化
伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能并最终在金属块中转化为内能．如果金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电能最终转化为内能；如果金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功．金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能．
4．涡流的利与弊
(1)利：利用涡流原理可制成感应炉来冶炼金属；利用涡流可制成磁电式、感应式电工仪表；电能表中的阻尼器也是利用涡流原理制成的．
(2)弊：在电机、变压器等设备中，由于涡流存在，产生附加损耗，同时磁场减弱造成电器设备效率降低．
高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接．要使焊接处产生的热量较大，可采用()
A．减小交变电流的频率
B．增大交变电流的频率
C．增大焊接缝的接触电阻
D．减小焊接缝的接触电阻
解析：

答案：BC二、电磁阻尼与电磁驱动的理解
1．电磁驱动的原因分析当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就发生变化，例如线圈处于如图所示的初始状态时，穿过线圈的磁通量为零，当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就增加了，根据楞次定律，此时线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，因而线圈会跟着一起转动起来．
楞次定律的一种理解是阻碍相对运动，从而阻碍磁通量的增加，磁铁转动时，相对于线圈转动，所以线圈也同方向转动，从而“阻碍”这种相对运动，电磁驱动也可以用楞次定律来解释．2．电磁阻尼与电磁驱动的区别 下列现象属电磁阻尼的是____________，属电磁驱动的是________．
A．磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做
B．微安表的表头在运输时要把两接线框短接
C．自制金属地雷探测器
D．交流感应电动机
E．当右图中B变大时，a、b在固定 光滑导轨上滑动
解析：电磁阻尼是指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运动；而电磁驱动是磁场相对导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力作用，安培力使导体运动而不是阻碍导体运动．
答案：ABDE
◎教材资料分析
〔思考与讨论〕——教材P27
分析电表线圈骨架的作用
如图甲，一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力的方向．安培力对线圈的运动有什么影响？磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上图乙．假定仪表工作时指针向右转动，铝框中的感应电流沿什么方向？由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要受到安培力．安培力是沿什么方向的？安培力对铝框的转动产生什么影响？使用铝框做线圈骨架有什么好处？
【点拨】单匝线圈落入磁场中，图示位置时感应电流方向为逆时针，由左手定则可判断安培力方向向上，安培力阻碍线圈的下落．仪表工作时指针向右转动，铝框中的感应电流方向(从上往下看)沿铝框逆时针方向，铝框左边受向下的安培力，而右边受向上的安培力，安培力阻碍线圈的转动．使用铝框做线圈骨架的目的是利用感应电流来起到电磁阻尼作用，使线圈偏转后尽快停下来．
〔做一做〕——教材P27
取一只微安表，用手晃动表壳，观察表针相对表盘摆动的情况．用导线把微安表的正、负两个接线柱连在一起，再次晃动表壳，表针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同？怎样解释这种差别？
【点拨】用导线把微安表的两个接线柱连在一起后，用手晃动表壳，表针的摆动幅度大大减小，因为用导线把微安表两接线柱连在一起，就形成了闭合回路，产生感应电流从而阻碍它们的相对运动．
高频焊接原理示意图，如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用()

A．增大交变电流的电压
B．增大交变电流的频率
C．增大焊接缝的接触电阻
D．减小焊接缝的接触电阻解析：逐项分析如下

答案：ABC