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课件网) 2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 电磁感应 第二章 现象1：隔空熔铁 现象2：时空隧道 现象3：念力移物 磁场变化时会在周围空间激发一种电场 ———感生电场 闭合导体中的自由电荷在这种 电场中做定向运动 产生感应电流(感生电动势) 感生电动势的非 静电力是感生电 场对自由电荷的 麦克斯韦( 1831-1879 ) 作用力。 1.感生电场：磁场变化时会在空间激发一种电 场。这种电场与静电场不同，它不是电荷产生 的，我们把它叫作感生电场。 2.感生电动势：如果感应电动势是由感生电 场产生的，它也作感生电动势。 3.感生电场应用实例-- 电子感应加速器 一、电磁感应现象中的感生电场 电子感应加速器:应用感生电场来加速电子的一种设备。 柱形电磁铁： 产生变化的磁场； 环形真空管道： 是电子运行的轨道 工作过程： 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。 电子枪 v E感 F F v E感 v0=0 (2)感生电场位于与磁场垂直的平面上 (1) 感生电场的电场线是闭合的 3、感生电场的特点 感 E感 E感 B E感 真空室 E感 真空室 俯视图 真空室 F v v E感 E感 E感 感 F F F F F B 洛 洛 洛 洛 i i i i E感 真空室 (2)感生电场位于与磁场垂直的平面上 (3)可根据楞次定律判断感生电场的方向 感 B 增加 B感 B (1) 感生电场的电场线是闭合的 3、感生电场的特点 i 增大 增大 E感 i 静电场 感生电场 产生 由静止的电荷产生 由变化的磁场在周围空间激发 电场线特点 由正电荷(无穷远)发出，到 负电荷(无穷远) 终止，电 场线不闭合。 感应电场是一种涡旋电场， 电场线是闭合的。 电场方向判断 正电荷受力的方向 感生电流的方向 (楞次定律) 静电场和感生电场的区别 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。 i AC 二、涡流 1.涡流的成因 i B 当金属块的电阻比较小时，形成的涡流的电流强度就会很大，进而产生 ①涡流冶炼的优点： 加热快、能耗少、易控温、无杂质 2.涡流的热效应及其应用 大量的焦耳热。 ②电磁炉的原理 ③ . 探雷器 A C B 涡流的危害———防止 危害： 电动机和变压器的工作原理都跟电磁感应现象有关，内部都有 铁芯结构， 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。 (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 减少涡流的途径 想一想 一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 和线圈所受安培力的方向。此时安培力对线圈的运动有什么影 响？ 思考：磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架， 把线圈绕在铝框上，如图所示。假定仪表工作 时指针向右转动，铝框中的感应电流沿什么方 向？由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要 受到安培力。安培力是沿什么方向的？安培力 对铝框的转动产生什么影响？使用铝框做线圈 骨架有什么好处？ 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 三、 现象2：时空隧道 N S 旋转U型磁铁时穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生感应电流，使铝 框受到安培力的作用，最终驱动铝框随磁场一起运动。 如图所示 ，一个铝框放在蹄形磁体的两个磁极间 ，可以绕支点 自 由转 动。转动磁体，观察铝框的运动。怎样解释铝框的运动 I F N S F B B 做一做： 交流感应电动机就 是利用电磁驱动的 原理工作的 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 线圈转动与磁铁同向，但转速小 ... ...
