1、第四章 电磁感应,4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动,根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的磁场变化时，在磁场周围会产生感生电场，导体中的自由电子就会在此电场力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,B变化导体环中发生的现象?如果环不断增粗直到变成一圆盘又会发生什么现象?,一、涡流 块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属块内产生的感应电流称为涡流.,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,涡流的
2、热效应,a.真空冶炼炉，高频焊接，电磁灶,电源,焊 接 处,待焊接元件,线圈导线,生活中的物理：电磁灶的工作原理,电磁灶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。,探雷器,金属探测器,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。,减少涡流的途径:,a.增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。,(2)减少涡流,b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。,二.电磁阻尼,1.当导体在磁场中运动时,
3、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,2.思考与讨论:(1)为什么用铝框做线圈骨架？,(2)、微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在一起？,三.电磁驱动,（1）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。,例： 线圈转动与磁铁同向， 但转速 小于磁铁，即同向 异步。 应用：感应电动机、电能 表、汽车 上用的电磁式 速度表等。,（2）交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。,电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相对于导体运动.安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。,电磁阻尼与电磁
4、驱动的区别和联系,如图所示，闭合金属环从曲面上 h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（ ） A若是匀强磁场，环滚上的高度小于 h B若是匀强磁场，环滚上的高度等于h C若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h D若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h,例与练1,BD,铜环最终的运动 状态是怎样的？,如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（ ） AA、B两点在同一水平线 BA点高于B点 CA点低于B点 D铜环将做等幅摆动,例与练2,B,下列哪些措施是为了防止涡流的危害（ ） A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层,例与练3,CD,在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A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( )A、都做匀速运动B、甲做加速运动C、乙做匀速运动D、丙做匀速运动,铁块会被磁化，与磁铁相互吸引,铝块不会被磁化，形成涡流，与磁铁相互排斥,例与练4,BD,
