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涡流、电磁阻尼和电磁驱动
人教版 选择性必修二
第二章 电磁感应
扫雷原理？？
麦克斯韦电磁场理论
感应
电流
感生电场的产生：
磁场
变化
激发
感生
电场
力
导体中
自由电荷
形成
静止电荷
激发
静电场
感生电动势
（非静电力）
产生
导体
闭合
①如果环不断增粗直到变成一圆盘又会发生什么现象
请思考:
②变成方盘呢？
2.涡流的成因
线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，靠近它的导体内会产生漩涡状电流，叫做涡电流，简称涡流。
1.涡流：块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时产生的在金属块内自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称涡流。
（1）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。
（2）由于整块金属的电阻通常很小，故涡流常常很大。
一、涡流的概念及成因
2、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。
抽真空
（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，
①当通上交替
变化极快的交流电时，
②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，
③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。
2、应用:
I
B
B
I’
I’
I
B
B
I’
I’
（3）、涡流的磁效应：探雷器、金属探测器
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。
2、应用:
报警器
变化电流
报警器
变化电流
怎样减少涡流损耗？
交变电流
交变电流
整块铁心
彼此绝缘的薄片
3、危害与防止
（1）、危害：线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流:
（2）、防止：
①使铁芯发热，
②浪费了能量，
③还可能损坏电器。
变压器铁芯中的涡流损耗及改善措施
1.增大铁芯的电阻率，常用的铁芯材料是硅钢。
2.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
当导体在磁场运动时，感应电流使导体受到安培力，安培力的方向总是要阻碍导体的相对运动的现象。
应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.
二、电磁阻尼：
问题1：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？
＋
I
F安
F安
F安
I
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 为什么灵敏电流表在运输时总要用导体把两个接线柱连在一起
用导线把正负两个接线柱连在一起，构成一个闭合回路。这样如果它的指针摆动，就会在线圈中产生感应电流，接着出现电磁阻尼的现象，使指针很快的停止运动就不容易折断。
问题２：微安表的表头在运输时为何把两个接线柱连在一起？
③使指针迅速停止摆动，保护游丝，指针。
（1）内部有磁体，有线圈。
（2）
①把接线柱连在一起，线圈在摆动的时候就产生感应电流，
②这个感应电流可以阻碍线圈的摆动，
三、电磁驱动
如果磁场相对于导体转动，感应电流会使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来，即电磁驱动。
磁体的机械能转化为导体的机械能。
电磁阻尼
当导体在磁场中运动时,在导体中会产生感应电流,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.
电磁驱动
磁场相对于导体运动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来.
涡流的机械效应
阻碍导体和磁场间的相对运动
能量转化：机械能转化为电能，最终转化为内能.
能量转化：电能转化机械能和内能.
电磁阻尼是安培力充当阻力;
电磁驱动是安培力充当动力
安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。
电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系：
A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快
B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快
C．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小
D．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大
AD
1.如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（ ）
课堂练习1
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
BD
2．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（ ）
课堂练习2
课堂练习3
3.如图所示,四根等长的铝管和铁块(其中C中铝管不闭合,其他两根铝管及铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内,分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放,忽略空气阻力,则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是(　　)。
A.tA>tB=tC=tD　　　　 B.tC=tA=tB=tD
C.tC>tA=tB=tD D.tC=tA>tB=tD
A
请注意思考:

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