7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

7涡流、电磁阻尼和电磁驱动1．知道涡流是如何产生的2.知道涡流的利与弊，以及如何利用和防止涡流.3.了解电磁阻尼和电磁驱动。观察发电机、电动机和变压器，可以看到它们的铁芯都不是整块金属，而是许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成的．为什么这样做呢？一、涡流1.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-----涡流.2.金属块中的涡流也要产生热量.3.应用(1)利用(热效应）a.真空冶炼炉b.电磁灶电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转化为热能的厨房电器.在电磁灶内部,由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40kHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流,使器皿本身自行高速发热,然后再加热器皿内的东西(3)减少涡流的途径: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。a.增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。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、电磁阻尼如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。试分析这个现象的产生原因，并说明此现象中能量转化的情况。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-----电磁阻尼三、电磁驱动2、交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。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。电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系电磁阻尼是导体相对于磁场运动；安培力的方向与导体的运动方向相反，阻碍导体的运动。电磁驱动是磁场相对于导体转动；安培力的方向与磁场的运动方向相同，使导体随磁场运动。安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。１．用来冶炼合金钢的真空_________，炉外有线圈，线圈中通入______电流，炉内的金属中产生_____．涡流产热量金属熔化并达到很高的温度．2．利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在_______中进行，这样就能防止_________进入金属，可以冶炼高质量的___________．冶炼炉交变涡流空气合金真空3.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（）A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量BD4.如图所示，一块长方形光滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则（）A．铝环的滚动速度将越来越小B．铝环将保持匀速滚动C．铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极D．铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变AD5.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（）A．A、B两点在同一水平线B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环将做等幅摆动B1.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----涡流。2.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。3.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。自我控制是最强者的本能。——萧伯纳