当线圈中的电流随时间变化时,在线圈附近的任何导体中都会产生感应电流。电流在导体中形成闭合回路,就像水中的漩涡一样。这称为涡流,简称涡流。
特征
整块金属的电阻很小,涡流往往很大。
生产机制
对于磁场中的导体来说,只要磁场发生变化,导体中的磁通量就会发生变化,导体中就会产生感应电动势。该电动势在导体内部形成一个回路。
导体中存在感应电流。由于这种水流就像水中的漩涡,所以称为涡流。在一大块金属内部,由于金属片的电阻很小,所以涡流很大,会产生大量的热量。严格来说高中物理电场磁场,在变化的磁场中,所有导体都会产生涡流,但涡流的大小不同,因此一些微弱的涡流被我们忽略。
热效应
磁效应
减少涡流的方法
① 提高芯材的电阻率。常用的材料是硅钢。
② 将整个硅钢片铁芯更换为相互绝缘的硅钢片铁芯。
电磁阻尼
当导体在磁场中运动时,感应电流使导体受到安培力,安培力始终阻碍导体的运动。这种现象称为电磁阻尼。
电磁阻尼是指当导体相对于磁场运动时,感应电流施加在导体上的安培力总是阻碍它们的相对运动。利用安培力来阻碍导体与磁场之间的相对运动就是电磁阻尼。
磁电仪的指针由于采用了电磁阻尼,可以快速停止。 “磁悬浮列车利用涡流减速”实际上是一种电磁阻尼。
电磁驱动
磁场相对于导体旋转,导体中产生感应电流。感应电流使导体受到安培力的作用,从而导致导体移动。这种效应称为电磁驱动。
电磁驱动是当磁场相对于导体运动时,安培力的方向与运动方向相同,使导体随磁场运动。
当磁场按一定方式运动(例如磁场旋转)时,导体中的安培力阻碍导体与磁场之间的相对运动贝语网校,使导体随磁力运动(跟随旋转)。场地。这就是电磁驱动。
练习练习
1、著名物理学家弗曼曾经设计过一个实验,如图所示。线圈安装在绝缘板的中间并连接到电源。板周围有许多带负电的球,支撑着整个装置。忽略各处的摩擦力,接通电源后,下列有关磁盘的说法中,正确的是()
A. 圆盘逆时针旋转
B. 圆盘顺时针旋转
C. 光盘不旋转
D.无法判断磁盘是否会移动
2、如图所示,用绝缘细线将一个封闭的金属环挂在O点。将环拉离平衡位置并释放。圆环摆动时高中物理电场磁场,会经过一个有界的水平均匀磁场区域。 A和B是磁场的垂直边界。若不考虑空气阻力,则 ()
A、圆环向右穿过磁场后,仍能摆动到原来的高度。
B、进入和离开磁场时,环内有感应电流
C、圆环进入磁场后,越接近平衡位置,速度越大,感应电流也越大。
D.环最终将停留在平衡位置
练习分析
1.A
瞬间增强的磁场会在其周围产生顺时针方向的涡旋电场。负电荷受到逆时针电场力的作用,驱动圆盘逆时针旋转。负电荷的这种定向运动形成顺时针环形电流,因此选项 A 是正确的。
2.B
当圆环从位置1开始下落并进入和摆动出磁场(即位置2和位置3)时,由于磁通量的变化,在圆环上产生感应电流并消耗机械能。选项A错误,B正确;因为金属环本身有内阻,所以必然会产生热量(即有能量损失)。因此,环将不再移动到位置 4。选项 A 不正确。当圆环进入磁场时,通过圆环的磁通量不再变化,也不会产生感应电流。因此线圈在磁场区域内来回摆动,选项CD是错误的。
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