课件24张PPT。●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●7 涡流 电磁阻尼和电磁驱动第四章 电磁感应前面我们讲过,根据麦克斯韦电磁场理论,当磁场变化时,导体中的自由电子就会在感生电场的作用下定向移动从而产生感应电流,这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线,我们把它叫涡电流,简称涡流。如果环不断增粗直到变成一圆盘又会发生什么现象?变成方盘呢?如果环不断增粗直到变成一圆盘又会发生什么现象?变成方盘呢?如果导体用整块铁代替,如图所示,电流变化时,铁块中有感应电流吗?如果有,它的形状如何?一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流。涡流是在整块金属内产生的感应电流。
涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律。金属块中的涡流也要产生热量,如果金属的电阻率小,则涡流很强,产生的热量也很多。应用1、涡流的热效应:真空冶炼炉冶炼金属的高频感应电炉就是利用高频交流电,通过线圈使装入冶炼炉内的金属中产生很强的涡流,从而产生大量的热使金属熔化。应用2、涡流的热效应:电磁炉电磁炉的台面下布满了金属导线缠绕的线圈,当通上交替变化极快的交流电时,在台板与铁锅底之间产生强大的交变的磁场,磁感线穿过锅体,使锅底产生强涡流,当涡流受材料电阻的阻碍时,就放出大量的热量,将饭菜煮熟。应用3、涡流的磁效应:探雷器这种探雷器可以用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷。 探测地雷的探雷器是利用涡流工作的,士兵手持一个长柄线圈在地面上扫过,线圈中有变化的电流。如果地下埋着金属物品,金属中感应涡流,涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,使仪器报警。 应用3、涡流的磁效应:金属探测器、安检门等涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,使仪器报警。危害与防止危害:线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。防止(减少涡流的途径):①增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。②用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。分析图中线圈中感应电流的方向和所受安培力的方向,并研究安培力对线圈的运动有何影响?v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。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——电磁阻尼。应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等。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——电磁阻尼。应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等。磁式电流表为什么用铝框做线圈骨架?1、假定仪表工作时指针向右转动,铝框中感应电流沿什么方向?
2、铝框由于转动产生感应电流,铝框会受安培力,安培力是沿什么方向的?
3、安培力对铝框的转动产生什么影响?
4、使用铝框做线圈骨架有什么好处?微安表的表头在运输时为何把两个接线柱连在一起?内部有磁体,有线圈。把接线柱连在一起,线圈在摆动的时候就产生感应电流,这个感应电流可以阻碍线圈的摆动,使指针迅速停止摆动,保护游丝,指针。如图所示,磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是( )
A.防止涡流而设计的
B.利用涡流而设计的
C.起电磁阻尼的作用
D.起电磁驱动的作用线圈通电后在安培力作用下转动,铝框随之转动,在铝框内产生涡流 涡流将阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来 如磁场相对于导体转动,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----电磁驱动。当磁场相对于导体转动时,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而运动起来的现象。线圈转动与磁铁同向,但转速小于磁铁,即同向异步。交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。联系:电磁阻尼和电磁驱动,都是由于导体相对于磁场运动引起磁通量的变化,产生感应电流,安培力的方向与导体的相对运动方向相反,阻碍导体的相对运动。
电磁阻尼是导体运动(或者速度较大)时,安培力的方向与导体的运动方向相反,阻碍导体的运动。
电磁驱动是磁场运动,导体静止(或者速度较小)时,安培力对导体提供动力,使导体随磁场运动。电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系7 涡流 电磁阻尼和电磁驱动第四章 电磁感应平遥二中 刘壮一、交变电流
1.交变电流:大小和方向随时间做 变化的电流叫交变电流,简称 .
2.直流: 不随时间变化的电流称为直流.
3.正弦式交变电流:按 规律变化的交变电流叫正弦式交变电流,简称 .二、交变电流的产生
闭合线圈置于 磁场中,并绕 方向的轴 转动.
三、交变电流的变化规律
线圈从 磁场方向计时产生电动势的瞬时值表达式:e=Emsin ωt,Em叫做电动势的 .