2019版物理人教版选修3-2课件:第四章 7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 .pptx
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1、7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动,1.涡流 了解涡流是怎样产生的,了解涡流现象在日常生活和生产中的应用和危害。 2.电磁阻尼 电磁驱动 了解什么是电磁阻尼,什么是电磁驱动。了解电磁阻尼、电磁驱动在日常生活和生产中的应用。,1,2,3,1.涡流 (1)概念 由于电磁感应,在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。 (2)特点 整块金属的电阻很小,涡流往往很强,产生的热量很多。 (3)应用 涡流热效应的应用:如真空冶炼炉。 涡流磁效应的应用:如探雷器、安检门。 (4)防止 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器。 途径一:增大铁芯材料的电阻率。 途径二:用相互绝缘的硅钢片叠成的
2、铁芯代替整块硅钢铁芯。,1,2,3,结合感应电流的产生条件想一想,涡流的产生条件是什么? 提示:因为涡流的本质是感应电流,所以产生条件也有两个,一是穿过金属块的磁通量发生变化,二是金属块本身可自行构成闭合回路。,1,2,3,2.电磁阻尼 (1)概念 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运动的现象。 (2)应用 磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止摆动,便于读数。,1,2,3,3.电磁驱动 (1)概念 磁场相对于导体转动时,导体中产生感应电流,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的现象。 (2)应用 交流感应电动机。 在电磁阻尼与电磁驱动中
3、安培力所起的作用相同吗?为什么? 提示:不同,因为电磁阻尼中安培力的方向与导体运动方向相反,是阻力,而在电磁驱动中,安培力的方向与导体运动方向相同,是动力。,1,2,1.对涡流现象的进一步理解 (1)可以产生涡流的两种情况 把块状金属放在变化的磁场中。 让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。 (2)能量转化 伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。如果金属块放在了变化的磁场中,则磁场能转化为电能最终转化为内能;如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功,金属的机械能转化为电能,最终转化为内能。,1,2,例如:如图所示,在O点正下方有一个具有理想边界
4、的磁场,铜球在A点由静止释放向右摆至最高点B。不考虑空气阻力,铜球也回不到原来的高度,即A点一定高于B点,这是什么原因呢?铜球由A点运动至B点的过程中,在穿进穿出磁场两个阶段铜球中产生涡流,将铜球的一部分机械能转化为电能,最终产生了焦耳热,所以铜球的机械能减小,也就回不到原来的高度了。,1,2,(3)涡流的危害、防止及利用 涡流的危害 在各种电机、变压器中,涡流是非常有害的。首先它会使铁芯的温度升高,从而危及线圈绝缘材料的寿命,严重时会使材料报废;其次涡流发热要消耗额外的能量,使电机、变压器的效率降低。 涡流的防止 为了减少涡流,变压器、电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成,而是用薄薄的硅钢片叠合
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