第四章渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動演示文稿

第四章渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動演示文稿當(dāng)前第1頁\共有21頁\編于星期六\18點優(yōu)選第四章渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動當(dāng)前第2頁\共有21頁\編于星期六\18點渦流的應(yīng)用真空冶煉爐1、如圖所示的高頻感應(yīng)爐，利用渦流的熱效應(yīng)來熔化金屬。2、高頻感應(yīng)爐優(yōu)點：

速度快，溫度易控制，整個過程在真空中進行，能避免有害雜質(zhì)混入被冶煉的金屬中，適于冶煉特種合金和特種鋼。交流電的頻率越高，金屬熔爐中的感應(yīng)電動勢就越大，金屬材料的電阻率越小，產(chǎn)生的渦流熱效應(yīng)就越強。當(dāng)前第3頁\共有21頁\編于星期六\18點渦流的應(yīng)用高頻焊接機原理：線圈中通以高頻電流，內(nèi)部焊接工件由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。由于焊接縫處接觸電阻很大，放出的熱量很多，致使溫度升高將金屬熔化，焊接在一起。應(yīng)用于焊接自行車車架。當(dāng)前第4頁\共有21頁\編于星期六\18點

生活中的電磁爐，也是利用電磁感應(yīng)中的渦流的熱效應(yīng)來燒菜做飯的。當(dāng)前第5頁\共有21頁\編于星期六\18點線圈

探雷器的長柄線圈中，通有變化的電流，在其周圍就產(chǎn)生變化的磁場，埋在地下的金屬物品，由于電磁感應(yīng)而形成渦流，渦流的磁場反過來又作用于線圈，使儀器報警。當(dāng)前第6頁\共有21頁\編于星期六\18點

機場、車站及重要場所的安檢門及工作人員手上的探測器，也是利用與探雷器類似的電磁感應(yīng)原理使儀器報警，來探測進出人員身上攜帶的金屬物品。當(dāng)前第7頁\共有21頁\編于星期六\18點交變電流交變電流怎樣減少渦流損耗？整塊鐵心彼此絕緣的薄片思考與討論由于金屬塊電阻小產(chǎn)生渦流很強，使鐵芯發(fā)熱浪費電能。薄硅鋼片使渦流被限制在狹窄的薄片之內(nèi)，使電阻增大，減弱渦流，減小損失。且硅鋼片比普通鋼片電阻率大，其渦流損失只有普通鋼的1/5~1/4。當(dāng)前第8頁\共有21頁\編于星期六\18點變壓器鐵芯中的渦流損耗及改善措施采用疊加起來的硅鋼片代替整塊鐵芯,并使硅鋼片平面與磁感應(yīng)線平行。當(dāng)前第9頁\共有21頁\編于星期六\18點思考與討論為什么磁電式電表的線圈要用鋁框做骨架呢？繞有線圈的鋁框

電學(xué)測量儀器要求指針的擺動很快停下來，也是利用了鋁框中產(chǎn)生的渦流，從而通過磁場對這個渦流的作用力阻礙它們的擺動，使指針能很快地指到示數(shù)的位置上。當(dāng)前第10頁\共有21頁\編于星期六\18點2、應(yīng)用：磁電式電表中安裝的使指針很快地停下的鋁框；電氣機車內(nèi)部可使機車快速停下的電磁制動器等二.電磁阻尼(eletromagneticdamping)1、電磁阻尼現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。當(dāng)前第11頁\共有21頁\編于星期六\18點

電磁阻尼，使金屬盤，磁鐵和金屬球快速停下，機械能轉(zhuǎn)化為電能以熱的形式散發(fā)到周圍的空氣中。電磁感應(yīng)的其他一些應(yīng)用vv當(dāng)前第12頁\共有21頁\編于星期六\18點思考與討論

用手晃動微安表的表殼，發(fā)現(xiàn)指針來回振動后，會因超出刻度所標(biāo)的偏轉(zhuǎn)范圍而卡住，而在車輛長途運輸微安表時，都要用導(dǎo)線把微安表兩個接線柱連在一起，這又是為什么？

微安表是一種高靈敏度，高精度電流表，表內(nèi)的指針因振動會產(chǎn)生搖擺，劇裂搖擺會使微安表造成指針打偏、降低靈敏度、或失靈等。故在運輸中，用導(dǎo)線短路兩接線柱，使內(nèi)部表頭線圈閉合產(chǎn)生磁阻，大大降低因外界的搖擺、振動對表頭的影響。當(dāng)前第13頁\共有21頁\編于星期六\18點實驗演示當(dāng)前第14頁\共有21頁\編于星期六\18點三.電磁驅(qū)動2、應(yīng)用：交流感應(yīng)電動機，家用電度表，車內(nèi)的速度計等。1、電磁驅(qū)動：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力，安培力使導(dǎo)體跟著磁場轉(zhuǎn)動，這種現(xiàn)象稱為電磁驅(qū)動。當(dāng)前第15頁\共有21頁\編于星期六\18點1、下列哪些措施是為了防止渦流的危害（）A、電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋B、磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上C、變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成D、變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層CD課堂練習(xí)當(dāng)前第16頁\共有21頁\編于星期六\18點2、在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個條形磁鐵，如圖。現(xiàn)有鐵、鋁和有機玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的A點以某一初速度向磁鐵滑去。各物塊在碰上磁鐵前的運動情況是(

)A、都做勻速運動

B、甲做加速運動

C、乙做勻速運動

D、丙做勻速運動BD課堂練習(xí)注意：鐵磁化相吸，鋁電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，故鐵加速，鋁減速當(dāng)前第17頁\共有21頁\編于星期六\18點3、如圖所示，閉合金屬銅環(huán)從高為h的曲面滾下，沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)閉合環(huán)初速度為零，不計摩擦，則

A．若是勻強磁場，環(huán)上升的高度小于hB．若是勻強磁場，環(huán)上升的高度大于hC．若是非勻強磁場，環(huán)上升的高度等于hD．若是非勻強磁場，環(huán)上升的高度小于h

解析：若是勻強磁場，閉合環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)也就受不到磁場力，所以環(huán)仍保持機械能守恒，上升的高度等于h。若是非勻強磁場，閉合環(huán)的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)受到磁場力作用去阻礙環(huán)與磁場間的相對運動，使環(huán)損失一部分機械能向電能轉(zhuǎn)化，所以環(huán)上升的高度小于h。因此答案D正確。當(dāng)前第18頁\共有21頁\編于星期六\18點4.如圖所示是高頻焊接原理示意圖．線圈中通以高頻變化的電流時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是

A．電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快

B．電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快

C．工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻小

D．工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻大當(dāng)前第19頁\共有21頁\編于星期六\18點1.如圖4－7－4所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度．兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速度釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面．下面對于兩管的描述可能正確的是(

)變式訓(xùn)練圖4－7－4A．A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的B．A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的C．A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的當(dāng)前第20頁\共有21頁\編于星期六\18點位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個比螺線管長的條形磁鐵沿著螺線管的軸線水平穿過，如圖4－7－5所示，在此