涡流电磁阻尼和电磁驱动课件-高二下学期物理人教版选择性.pptx

高中物理选修二演讲者：曹雄2.3涡流电磁阻尼电磁驱动

目录一、涡流二、电磁阻尼三、电磁驱动

【PART.01】一、涡流

观察与思考01水为什么会沸腾？镊子为什么会变红？

铁环铁管铁柱铁片可以看做多个半径逐渐变化的铁环铁柱可以看做多个铁片叠加而成i铁环、铁管、铁片、铁柱上会产生感应电流吗？NSNS铁管可以看做多个铁环叠加而成NS铁片

涡流02将一金属块放在变化的磁场中，穿过金属块的磁通量发生变化，金属块内部就会产生感应电流。这种电流在金属块内部形成闭合回路，就像旋涡一样。我们把这种感应电流称为涡电流，简称涡流。导体中产生的涡流

涡流的热效应03电磁炉

涡流的热效应03电磁炉内的铜线线圈电磁炉的工作原理与涡流有关。当50Hz的交变电流流入电磁炉时，变频装置可将其变为高频电流（20～50kHz）进入炉内的线圈中。迅速变化的电流通过电磁炉面板下方的线圈时，线圈周围产生迅速变化的磁场，变化的磁场使面板上方的铁锅底部产生涡流，铁锅迅速发热，从而达到加热食物的目的。

涡流的热效应031、如图所示，电磁炉是利用感应电流（涡流）的加热原理工作的。下列关于电磁炉的说法，正确的是()A.电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B.电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品C.电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D.可通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率AD

涡流的热效应03在冶炼炉外加上线圈，真空高频感应电炉利用高频交流电，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。冶炼金属的高频感应炉

涡流的磁效应04探雷器金属探测器安检门

涡流的磁效应04金属探测器金属探测器的原理金属物体线圈中有变化的电流，可以产生变化的磁场。金属中会感应出涡流金属探测器具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简易等特点，广泛用于安检、考古、探矿、寻找废旧金属等，故又被称为“探铁器”或“探宝仪”。涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。

涡流的危害与防止05（1）危害：线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流:①使铁芯发热，（2）防止：②浪费了能量，③还可能损坏电器。怎样减少涡流损耗？

涡流的危害与防止05变压器的铁芯放在线圈内，具有导磁的作用，铁芯不是一整块金属，而是由很多层金属片叠加在一起组成的，这样设计的原因是什么？硅钢片铁芯我们要想办法减小涡流。途径之一是增大铁芯材料的电阻率，常用的铁芯材料是硅钢，它的电阻率比较大。另一个途径就是用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。

【PART.02】二、电磁阻尼

电磁阻尼011.电磁阻尼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——电磁阻尼。2.电磁阻尼的应用问题1：磁式电流表为什么用铝框做线圈骨架？（1）假定仪表工作时指针向右转动，铝框中感应电流沿什么方向？由右手定则可知，右侧产生的电流向里，左侧产生的电流向外，故从前向后看产生的感应电流为逆时针方向。

电磁阻尼012.电磁阻尼的应用问题1：磁式电流表为什么用铝框做线圈骨架？（2）铝框由于转动产生感应电流，铝框会受安培力，安培力是沿什么方向的？有左手定则知，此时铝框中受到的安培力与运动方向相反，（3）安培力对铝框的转动产生什么影响？起到了阻尼作用（4）使用铝框做线圈骨架有什么好处？常用铝框做骨架，当线圈在磁场转动时，导致铝矿的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。

电磁阻尼012.电磁阻尼的应用电磁阻尼摆

【PART.03】三、电磁驱动

电磁驱动01以下视频中铝线框为什么会运动？

电磁驱动011.电磁驱动：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，这种现象称为电磁驱动。通过刚才的学习，你觉得电磁驱动和电磁阻尼有什么区别和联系？BNSNSBIFF

电磁驱动013.电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系(1)联系：电磁阻尼和电磁驱动，都是由于导体相对于磁场运动引起磁通量的变化，产生感应电流，安培力的方向与导体的相对运动方向相反，阻碍导体的相对运动。(2)区别：电磁阻尼是导体运动（或者速度较大）时，安培力的方向与导体的运动方向相反，阻碍导体的运动。电磁驱动是磁场运动，导体静止（或者速度较小）时，安培力对导体提供动力，使导体随磁场运动。你知道电磁驱动应用在哪些方面吗？

电磁驱动的应用02磁悬浮的基本原理很简单，就是利用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理，让磁铁对抗地心引力，让车辆悬浮起来（一般情况下不超过1厘米），然后利用电磁驱动力