3.1.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
学习目标
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核心提炼
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1.了解涡流是怎样产生的。
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3种现象——涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1个原理——电磁感应
1个关键点——电磁阻尼和电磁驱动都是安培力作用,一是阻碍,一是驱动
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2.了解涡流现象的利用和危害。
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3.通过对涡流实例的分析,了解涡流现象在生活和生产中的应用。
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4.了解电磁阻尼和电磁驱动。
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一、涡流
1.定义:在变化的磁场中的导体内产生的感应电流,就像水中的漩涡,所以把它叫做涡电流,简称涡流。
2.特点:若金属的电阻率小,涡流往往很强,产生的热量很多。
3.应用
(1)涡流热效应的应用:如真空冶炼炉。
(2)涡流磁效应的应用:如探雷器、安检门。
4.防止
电动机、变压器等设备中为防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器,应采取如下措施。
(1)途径一:增大铁芯材料的电阻率。
(2)途径二:用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。
思考判断
(1)涡流也是一种感应电流。(√)
(2)导体中有涡流时,导体没有和其他元件组成闭合回路,故导体不会发热。(×)
(3)利用涡流制成的探测器也可探测毒品。(×)
(4)涡流是一种有害的电磁感应现象。(×)
二、电磁阻尼和电磁驱动
1.电磁阻尼
(1)定义:当导体在磁场中运动时,导体中会产生感应电流,感应电流会使导体受到安培力,安培力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下来,便于读数。
2.电磁驱动
(1)定义:磁场相对于导体转动时,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的现象。
(2)应用:交流感应电动机。
思维拓展
一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间,如图1所示,蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕轴转动。当蹄形磁铁顺时针转动时,线圈也顺时针转动;磁铁逆时针转动时,线圈也逆时针转动。
图1
(1)蹄形磁铁转动时,穿过线圈的磁通量是否变化?
(2)线圈转动起来的动力是什么力?线圈的转动速度与磁铁的转动速度什么关系?
答案 (1)变化。
(2)线圈内产生感应电流受到安培力的作用,安培力作为动力使线圈转动起来。线圈的转速小于磁铁的转速。
涡流的理解、利用和防止
[要点归纳]
1.涡流的本质:电磁感应现象。
2.产生涡流的两种情况
(1)块状金属放在变化的磁场中。
(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。