1、第四章第四章 电磁感应电磁感应第七节第七节 涡流涡流 电磁阻尼和电磁驱动电磁阻尼和电磁驱动人教版选修人教版选修3-2根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的磁场根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的磁场变化变化(可能是由于产生磁场的电流变化可能是由于产生磁场的电流变化)时，导时，导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流，这种感应电流是像旋移动从而产生感应电流，这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线，我们把它叫涡一样的闭合的曲线，我们把它叫涡电流涡电流。BEB变化导体环中发生的现象变化导体环中发生的现象?如如果环不断增粗直到变成一圆盘果环
2、不断增粗直到变成一圆盘又会发生什么现象又会发生什么现象?1.当线圈中的电流随时间变化时，当线圈中的电流随时间变化时，这个线圈附近的这个线圈附近的任何导体任何导体中都会产生感中都会产生感应电流应电流涡流。涡流。一、涡流一、涡流1.当线圈中的电流随时间变化时，当线圈中的电流随时间变化时，这个线圈附近的这个线圈附近的任何导体任何导体中都会产生感中都会产生感应电流应电流涡流。涡流。2.金属块中金属块中的涡流也要产生的涡流也要产生热量。热量。一、涡流一、涡流3.应用应用(1)利用利用a.真空冶炼炉；真空冶炼炉；3.应用应用(1)利用利用a.真空冶炼炉；真空冶炼炉；b.探雷器；探雷器；3.应用应用(1)利
3、用利用a.真空冶炼炉；真空冶炼炉；b.探雷器；探雷器；c.安检门安检门(2)减少减少线圈中流过变化的电流线圈中流过变化的电流,在铁芯中产在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。可能损坏电器。(2)减少减少线圈中流过变化的电流线圈中流过变化的电流,在铁芯中产在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。可能损坏电器。减少涡流的途径减少涡流的途径:(2)减少减少线圈中流过变化的电流线圈中流过变化的电流,在铁芯中产在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器
4、。可能损坏电器。减少涡流的途径减少涡流的途径:a.增大铁芯材料增大铁芯材料的电阻率，常用的材的电阻率，常用的材料是硅钢。料是硅钢。(2)减少减少线圈中流过变化的电流线圈中流过变化的电流,在铁芯中产在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。可能损坏电器。减少涡流的途径减少涡流的途径:a.增大铁芯材料增大铁芯材料的电阻率，常用的材的电阻率，常用的材料是硅钢。料是硅钢。b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。代替整块硅钢铁芯。二、电磁阻尼二、电磁阻尼v1.当导体在磁场中运动时，感应电流当导体在磁场中运动时，感
5、应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动阻碍导体的运动电磁阻尼。电磁阻尼。二、电磁阻尼二、电磁阻尼v1.当导体在磁场中运动时，感应电流当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动阻碍导体的运动电磁阻尼。电磁阻尼。2.讨论讨论:(1)为什么用为什么用铝框铝框做线圈骨架？做线圈骨架？二、电磁阻尼二、电磁阻尼v(2)微安表的表头在运输时为何应该把微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在一起？两个接线柱连在一起？1.当导体在磁场中运动时，感应电流当导体在磁场中运动时，感应电流
6、会使导体受到安培力，安培力的方向总是会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动阻碍导体的运动电磁阻尼。电磁阻尼。2.讨论讨论:(1)为什么用为什么用铝框铝框做线圈骨架？做线圈骨架？二、电磁阻尼二、电磁阻尼v电学测量仪表要求指针的摆动很快挺下来，以便可以迅速出读数。电流表的线圈要绕在铝框上，当被测电流通过线圈时，线圈带动指针和铝框一起转动。铝框在磁场中转动时产生涡流，磁场对这个涡流的作用力阻碍它们的摆动，于是使指针很快地稳定指到读数位置上。三、电磁驱动三、电磁驱动1.如磁场相对于导体转动，在导体如磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受中会产生感应电流，感应电流使导体
7、受到安培力的作用，安培力使导体运动起到安培力的作用，安培力使导体运动起来来电磁驱动电磁驱动。三、电磁驱动三、电磁驱动2.交流感应电动机就是利用电磁驱交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。动的原理工作的。1.如磁场相对于导体转动，在导体如磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起到安培力的作用，安培力使导体运动起来来电磁驱动电磁驱动。三、电磁驱动三、电磁驱动 线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。向异步。电磁阻尼是导体相对于磁场运动，而电磁驱动电磁阻尼是导体相对于磁场运动，而电磁驱动是磁场相对于导体运动。安培力的作用都是阻是磁场相对于导体运动。安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。碍它们间的相对运动。
