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第二章 电磁感应
第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
知识回顾
1. 产生感应电流的条件是什么？
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
2. 如图，若穿过闭合线圈的B增大，线圈中会不会产生感应电流？如果产生，请判断感应电流方向。
B
一、电磁感应现象中的感生电场
你有没有思考过：为什么穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就会产生感应电流？
B
麦克斯韦的电磁理论指出：磁场变化时会在空间激发一种电场，称为感生电场，也叫涡旋电场。这种电场与静电场不同，它的电场线闭合的，呈涡旋状。
请用麦克斯韦的电磁理论解释“当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就会产生感应电流”。
真空管道
一、电磁感应现象中的感生电场
思考：如图所示磁场的磁感应强度不断增大，若在磁场中的真空管道内释放一个电子，该电子如何运动？
提示：
感生电场的方向可用“楞次定律+右手螺旋定则”判断
感生电场应用实例 —— 电子感应加速器
工作原理：磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感生电场。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。
二、涡流
1. 涡流的成因
当线圈中的电流随时间变化时，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流．这种感应电流看起来就像水中的旋涡一样，所以把它叫作涡电流，简称涡流。
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。
真空冶炼炉
2. 涡流的热效应
涡流像其他电流一样，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，产生的热量很多。
高频焊接
电磁炉
涡流的热效应
3.涡流的磁效应：涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。
探雷器
安检门
金属探测仪
4、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。
5、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。
思考与讨论：
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？
安培力 阻碍 线圈的运动
三、电磁阻尼
1. 电磁阻尼：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。（电磁阻尼是涡流的机械效应）
2. 应用：①磁电式仪表、②电气机车的电磁制动、③阻尼摆等。
等效图
思考：若铝框顺时针转动，铝框中会产生沿什么方向的感应电流？
铝框的左右两边分别受到朝那个方向的安培力？
电磁阻尼
电磁阻尼
电磁驱动
四、电磁驱动
1. 电磁驱动：磁场相对于导体转动，在导体中产生感应电流，感应电流使导体受到安培力，安培力使导体跟着磁场转动，这种现象称为电磁驱动。（电磁阻尼是涡流的机械效应）
2. 应用：交流感应电动机，家用电度表，车内的速度计等。
电动机
电表
速度计
3. 电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
(1)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。
(2)区别：
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。
课堂小结

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