第七節(jié)：渦流

1、 根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，當(dāng)如右根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，當(dāng)如右圖所示的磁場(chǎng)變化圖所示的磁場(chǎng)變化( (可能是由于產(chǎn)生磁可能是由于產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流變化場(chǎng)的電流變化) )時(shí)，在磁場(chǎng)周圍會(huì)產(chǎn)生時(shí)，在磁場(chǎng)周圍會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電子就會(huì)在此感生電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電子就會(huì)在此電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)從而產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流是像旋渦一樣的閉電流，這種感應(yīng)電流是像旋渦一樣的閉合的曲線，我們把它叫合的曲線，我們把它叫渦電流渦電流。簡(jiǎn)稱。簡(jiǎn)稱渦渦流流BEB變化導(dǎo)體環(huán)中發(fā)生的現(xiàn)變化導(dǎo)體環(huán)中發(fā)生的現(xiàn)象象?如果環(huán)不斷增粗直到如果環(huán)不斷增粗直到變成一圓盤又會(huì)發(fā)生什么變成一圓盤又

2、會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象現(xiàn)象?一一. .渦流渦流1.1.當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí)當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí), ,這個(gè)線圈附近這個(gè)線圈附近的的任何導(dǎo)體任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流-渦流渦流. .2.2.金屬塊中的渦流也要產(chǎn)生金屬塊中的渦流也要產(chǎn)生熱量熱量, ,如果金屬的電阻如果金屬的電阻率小，則渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量也很多。率小，則渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量也很多。3.3.應(yīng)用應(yīng)用(1)(1)渦流的熱效應(yīng)渦流的熱效應(yīng)a.a.真空冶煉爐，高頻焊接，電磁灶真空冶煉爐，高頻焊接，電磁灶生活中的物理：電磁灶的工作原理生活中的物理：電磁灶的工作原理電磁灶的臺(tái)面下布滿了金屬導(dǎo)線纏繞的線圈，當(dāng)通上交替變化極快

3、的交流電時(shí)，在臺(tái)板與鐵鍋底之間產(chǎn)生強(qiáng)大的交變的磁場(chǎng)，磁感線穿過鍋體，使鍋底產(chǎn)生強(qiáng)渦流，當(dāng)渦流受材料電阻的阻礙時(shí)，就放出大量的熱量，將飯菜煮熟。b.b.渦流的磁效應(yīng)：探雷器渦流的磁效應(yīng)：探雷器門框門框報(bào)警電路線圈線圈c.渦流的磁效應(yīng)：安檢門渦流的磁效應(yīng)：安檢門 線圈中流過變化的電流線圈中流過變化的電流, ,在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱鐵芯發(fā)熱, ,浪費(fèi)了能量浪費(fèi)了能量, ,還可能損壞電器。還可能損壞電器。減少渦流的途徑減少渦流的途徑: :a.a.增大鐵芯材料的電阻率增大鐵芯材料的電阻率, ,常用的材料是硅鋼。常用的材料是硅鋼。(2)減少渦流減少渦流b.b.用互相絕緣的硅鋼片疊

4、成的鐵芯來代替整塊硅用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。鋼鐵芯。二二. .電磁阻尼電磁阻尼1.1.當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí), ,感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力受到安培力, ,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)-電磁阻尼電磁阻尼2.2.思考與討論思考與討論: : (1)(1)為什么用鋁框做線圈骨架？為什么用鋁框做線圈骨架？V(2)、微安表的表頭在運(yùn)輸時(shí)為何應(yīng)該、微安表的表頭在運(yùn)輸時(shí)為何應(yīng)該 把兩個(gè)接線柱連在一起？把兩個(gè)接線柱連在一起？三三. .電磁驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)（1 1）如磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)）如磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng), ,在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流生感應(yīng)電流, ,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用用, ,安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來-電磁驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)。應(yīng)用：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電能表、汽車應(yīng)用：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電能表、汽車 上用的電上用的電磁式速度表等。磁式速度表等。 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)與磁鐵同向，但轉(zhuǎn)速線圈轉(zhuǎn)動(dòng)與磁鐵同向，但轉(zhuǎn)速 小于磁小于磁鐵，即同向異步。鐵，即同向異步。電磁阻尼是導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，而電磁驅(qū)電磁阻尼是導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，而電磁驅(qū)動(dòng)是磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。安培力的作用都動(dòng)是磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。安培力的作用