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课件网) 教 学 课 件 2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动 电磁感应中的感生电场 涡流 电磁阻尼 电磁阻尼 01 02 03 04 目录 CONTENTS 导体棒ab相 当于电源 非静电力是洛伦兹力 对感应电动势的思考 产生感应动动手的非静电力 线圈B相 当于电源 思考:这情况下,哪一种作用扮演了非静电力的角色? 非静电力是什么力? 电磁感应中的感生电场 PART 1 磁场 变化 激发 感生 电场 力 导体中 自由电荷 形成 感应 电流 静止电荷 激发 静电场 感生电动势 (非静电力) 产生 导体 闭合 麦克斯韦的解释 一、电磁感应中的感生电场 1.感生电场:变化的磁场在空间激发的电场 2.感生电动势:有感生电场产生的电 动势叫感生电动势。 3.感生电动势的非静电力是 感生电场对电荷的作用力。 4.感生电场的特点: (1)感生电场位于与磁场垂直的平面上; (3)感应电场方向与感应电流的方向相同 (4)通过判断感应电流的方向的方法判断感生电场—楞次定律+右手螺旋定则。 E感 真空室 i感 B B感 增加 i 增大 增大 E感 B (2)感生电场的电场线是闭合的。 如图所示,当磁感应强度B增强时, ↑ E 由楞次定律可知回路中感应电流产生的磁场方向向下,由安培定则可判断出电流方向为顺时针方向(俯视)。B减弱呢? B B E ↓ 5、感生电场应用实例--电子感应加速器 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。 真空室 i i 电子感应加速器 感生电场的理解 涡流 PART 2 思考与讨论: 在电磁炉的炉盘下有一个线圈。电磁炉工作时,它的盘面并不发热,在炉盘上面放置铁锅,铁锅会发热。你知道这是为什么吗? 1.涡流形成的原因: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。 涡流是整块导体发生的电磁感 应现象,同样遵循法拉第电磁感应定律。磁场变化越快(越大)、导体的横截面积S越大、导体材料的电阻率越小,则形成的涡流就越大。 二、涡流 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。 涡流冶炼的优点: 加热快、能耗少、易控温、无杂质 2.涡流的应用 冶炼炉 电磁炉 金属探测器 高频焊接 安检门 涡流的应用 3.涡流的防止 (1)增大铁芯材料的电阻率,常用的铁芯材料是硅钢,它的电阻率较大。 (2)用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯 铁芯中的涡流被限制在狭窄的薄片之内,回路的电阻很大,涡流大为减弱,涡流产生的热量也就减少了。为了保护铁芯不被烧坏,减少涡流带来的电能损耗,所以铁芯用薄片叠合而成。 增大铁芯的电阻率,常用的铁芯材料是硅钢。用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。 例1.(多选题)(2024浙江绍兴会稽联盟期末联考)当线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流,看起来就像水中的漩涡,所以把它叫作涡电流,简称涡流。下列关于涡流的应用说法正确的是( ) 图1 图2 图3 A.图1中炉外有线圈,线圈中通以高频交变电流,利用涡流产生的热量使金属熔化 B.图2中为了减小涡流,利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯 C.图3中,当探雷器遇见金属时,金属中涡流产生的磁场反过来影响线圈中电流,使仪器报警 D.图4中,两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入,无论铝管有无裂缝,它 们都同时到达铝管下端管口 ABC 例2.(单选)(2023四川内江第六中学 ... ...