
根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,當(dāng)如右圖所示的磁場(chǎng)變化時(shí),導(dǎo)體中的自由電子就會(huì)在此電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種感應(yīng)電流是像旋渦一樣的閉合的曲線,我們把它叫渦電流。
大塊導(dǎo)體處在變化磁場(chǎng)中,或者相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),在導(dǎo)體內(nèi)部都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這些感應(yīng)電流的流線呈閉合的渦旋狀,看起來(lái)就像水中的漩渦,稱為渦電流。
1、渦流:塊狀金屬在變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的在金屬塊內(nèi)自成閉合回路的感應(yīng)電流,叫渦電流,簡(jiǎn)稱渦流。渦流與前面講過(guò)的在線形閉合電路中的感應(yīng)電流不同,它是在整塊金屬內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流。渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,同樣遵守電磁感應(yīng)定律。由于整塊金屬的電阻通常很小,故渦流常常很大。
2、渦流的作用效果:(1)熱效應(yīng): ①應(yīng)用 1.真空冶煉爐 2.電磁爐 (爐盤下的線圈中通入交流電,使?fàn)t盤上的金屬中產(chǎn)生渦流,從而生熱。) 3.金屬探測(cè)器(探雷器、機(jī)場(chǎng)安檢門等) 。
2、渦流的作用效果:(1)熱效應(yīng):②危害:發(fā)熱浪費(fèi)能量。變壓器、電機(jī)的鐵芯都不是整塊金屬,而是由許多相互絕緣的電阻率很大的薄硅鋼片疊合而成的,以減少渦流和電能的損耗,同時(shí)避免破壞絕緣層。減少渦流的方法:增大回路的電阻。
(2)機(jī)械效應(yīng): ①電磁阻尼:導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力而總是要阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。 應(yīng)用:磁電式儀表、電氣機(jī)車的電磁制動(dòng)、阻尼擺等。
(2)機(jī)械效應(yīng):②電磁驅(qū)動(dòng):當(dāng)磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用而運(yùn)動(dòng)起來(lái)的現(xiàn)象。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)與磁鐵同向,但轉(zhuǎn)速小于磁鐵,即同向異步。應(yīng)用:感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電能表、汽車上用的電磁式速度表等。
(2)機(jī)械效應(yīng)總結(jié):電磁阻尼是導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),而電磁驅(qū)動(dòng)是磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。其中安培力的作用都是阻礙它們間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
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