涡流电磁阻尼和电磁驱动.ppt

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+IIBBE+涡旋电场涡旋电场II思考与讨论思考与讨论电动机和变压器的工作原理都电动机和变压器的工作原理都跟电磁感应现象有关，内部都有跟电磁感应现象有关，内部都有铁芯结构，为什么电动机和变压铁芯结构，为什么电动机和变压器等的铁芯都不是整块金属，而器等的铁芯都不是整块金属，而是用许多相互绝缘的薄硅钢片叠是用许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成？

合而成？

一、涡流一、涡流一、涡流一、涡流（eddycurrenteddycurrenteddycurrenteddycurrent）11、定义：

、定义：

、定义：

、定义：

块状金属块状金属块状金属块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时在变化的磁场中或在磁场中运动时在变化的磁场中或在磁场中运动时在变化的磁场中或在磁场中运动时,金金金金属块内产生的自成闭合回路的感应电流属块内产生的自成闭合回路的感应电流属块内产生的自成闭合回路的感应电流属块内产生的自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称，叫涡电流，简称，叫涡电流，简称，叫涡电流，简称涡流。

涡流。

涡流。

涡流。

22、如图所示，绝缘导线绕在金属块上，当通以交变电流、如图所示，绝缘导线绕在金属块上，当通以交变电流、如图所示，绝缘导线绕在金属块上，当通以交变电流、如图所示，绝缘导线绕在金属块上，当通以交变电流时，磁通量不断变化，将产生涡流，由于金属块电阻小产时，磁通量不断变化，将产生涡流，由于金属块电阻小产时，磁通量不断变化，将产生涡流，由于金属块电阻小产时，磁通量不断变化，将产生涡流，由于金属块电阻小产生涡流很强，使铁芯发热浪费电能。

生涡流很强，使铁芯发热浪费电能。

生涡流很强，使铁芯发热浪费电能。

生涡流很强，使铁芯发热浪费电能。

33、如图所示，薄硅、如图所示，薄硅、如图所示，薄硅、如图所示，薄硅钢片使涡流被限制在钢片使涡流被限制在钢片使涡流被限制在钢片使涡流被限制在狭窄的薄片之内，使狭窄的薄片之内，使狭窄的薄片之内，使狭窄的薄片之内，使电阻增大，减弱涡流，电阻增大，减弱涡流，电阻增大，减弱涡流，电阻增大，减弱涡流，减小损失。

且硅钢片减小损失。

且硅钢片减小损失。

且硅钢片减小损失。

且硅钢片比普通钢片电阻率大，比普通钢片电阻率大，比普通钢片电阻率大，比普通钢片电阻率大，其涡流损失只有普通其涡流损失只有普通其涡流损失只有普通其涡流损失只有普通钢的钢的钢的钢的1/51/41/51/4。

IIIIII二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用1、如图所示的高频感应炉，利用涡流的热、如图所示的高频感应炉，利用涡流的热效应来熔化金属。

交流电的频率越高，金效应来熔化金属。

交流电的频率越高，金属熔炉中的感应电动势就越大，金属材料属熔炉中的感应电动势就越大，金属材料的电阻率越小，产生的涡流热效应就越强。

的电阻率越小，产生的涡流热效应就越强。

2、高频感应炉优点：

、高频感应炉优点：

速度快，温度易控制，速度快，温度易控制，整个过程在真空中进行，整个过程在真空中进行，能避免有害杂质混入被冶能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，适于冶炼特炼的金属中，适于冶炼特种合金和特种钢。

种合金和特种钢。

高频焊接机原理高频焊接机原理高频焊接机原理高频焊接机原理：

线圈中通以高频电流，内部焊：

线圈中通以高频电流，内部焊：

线圈中通以高频电流，内部焊：

线圈中通以高频电流，内部焊接工件由于电磁感应产生感应电流，频率越高，接工件由于电磁感应产生感应电流，频率越高，接工件由于电磁感应产生感应电流，频率越高，接工件由于电磁感应产生感应电流，频率越高，产生的感应电流越大。

由于焊接缝处接触电阻很产生的感应电流越大。

由于焊接缝处接触电阻很产生的感应电流越大。

由于焊接缝处接触电阻很产生的感应电流越大。

由于焊接缝处接触电阻很大，放出的热量很多，致使温度升高将金属熔化，大，放出的热量很多，致使温度升高将金属熔化，大，放出的热量很多，致使温度升高将金属熔化，大，放出的热量很多，致使温度升高将金属熔化，焊接在一起。

应用于焊接自行车车架。

焊接在一起。

应用于焊接自行车车架。

焊接在一起。

应用于焊接自行车车架。

焊接在一起。

应用于焊接自行车车架。

二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用生活中的生活中的电磁炉电磁炉，也是利用电磁感应中，也是利用电磁感应中的涡流的热效应来烧菜做饭的。

的涡流的热效应来烧菜做饭的。

二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用线圈线圈探雷器探雷器的长柄的长柄线圈中，通有变化线圈中，通有变化的电流，在其周围的电流，在其周围就产生变化的磁场，就产生变化的磁场，埋在地下的金属物埋在地下的金属物品，由于电磁感应品，由于电磁感应而形成涡流，涡流而形成涡流，涡流的磁场反过来又作的磁场反过来又作用于线圈，使仪器用于线圈，使仪器报警。

报警。

二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用二、涡流的利用机场、车站及机场、车站及重要场所的重要场所的安检门安检门及工作人员手上的及工作人员手上的探测器探测器，也是利用，也是利用与探雷器类似的电与探雷器类似的电磁感应原理使仪器磁感应原理使仪器报警，来探测进出报警，来探测进出人员身上携带的金人员身上携带的金属物品。

属物品。

三、涡流的防止三、涡流的防止三、涡流的防止三、涡流的防止变压器和电动机的铁芯不采用整块金属，而是变压器和电动机的铁芯不采用整块金属，而是变压器和电动机的铁芯不采用整块金属，而是变压器和电动机的铁芯不采用整块金属，而是由许多由许多由许多由许多相互绝缘相互绝缘相互绝缘相互绝缘的的的的电阻率很大电阻率很大电阻率很大电阻率很大的的的的薄硅钢片薄硅钢片薄硅钢片薄硅钢片叠合而成，叠合而成，叠合而成，叠合而成，目的就是为了减弱铁芯中由于电磁感应而产生的涡目的就是为了减弱铁芯中由于电磁感应而产生的涡目的就是为了减弱铁芯中由于电磁感应而产生的涡目的就是为了减弱铁芯中由于电磁感应而产生的涡流的热效应，从而减少电能的损耗，同时避免破坏流的热效应，从而减少电能的损耗，同时避免破坏流的热效应，从而减少电能的损耗，同时避免破坏流的热效应，从而减少电能的损耗，同时避免破坏绝缘层，对电器起到了保护的作用。

绝缘层，对电器起到了保护的作用。

绝缘层，对电器起到了保护的作用。

绝缘层，对电器起到了保护的作用。

思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论为什么磁电式电表的线圈要用铝框做骨架呢？

为什么磁电式电表的线圈要用铝框做骨架呢？

绕有线圈绕有线圈绕有线圈绕有线圈的铝框的铝框的铝框的铝框电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来，也是电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来，也是电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来，也是电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来，也是利用了铝框中产生的涡流，从而通过磁场对这个涡流利用了铝框中产生的涡流，从而通过磁场对这个涡流利用了铝框中产生的涡流，从而通过磁场对这个涡流利用了铝框中产生的涡流，从而通过磁场对这个涡流的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指到示数的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指到示数的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指到示数的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指到示数的位置上。

的位置上。

的位置上。

的位置上。

22、应用：

磁电式电表中、应用：

磁电式电表中安装的使指针很快地停下安装的使指针很快地停下的铝框；电气机车内部可的铝框；电气机车内部可使机车快速停下的电磁制使机车快速停下的电磁制动器等动器等四、电磁阻尼四、电磁阻尼四、电磁阻尼四、电磁阻尼（eletromagneticeletromagneticeletromagneticeletromagneticdampingdampingdampingdamping）11、电磁阻尼现象：

当导体在磁场中运、电磁阻尼现象：

当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，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，这安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。

种现象称为电磁阻尼。

思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论用手晃动微安表的表壳，发现指针来回振动用手晃动微安表的表壳，发现指针来回振动用手晃动微安表的表壳，发现指针来回振动用手晃动微安表的表壳，发现指针来回振动后，会因超出刻度所标的偏转范围而卡住，而在后，会因超出刻度所标的偏转范围而卡住，而在后，会因超出刻度所标的偏转范围而卡住，而在后，会因超出刻度所标的偏转范围而卡住，而在车辆长途运输微安表时，都要用导线把微安表两车辆长途运输微安表时，都要用导线把微安表两车辆长途运输微安表时，都要用导线把微安表两车辆长途运输微安表时，都要用导线把微安表两个接线柱连在一起，这又是为什么？

个接线柱连在一起，这又是为什么？

个接线柱连在一起，这又是为什么？

个接线柱连在一起，这又是为什么？

微安表是一种高灵敏度，微安表是一种高灵敏度，微安表是一种高灵敏度，微安表是一种高灵敏度，高精度电流表，高精度电流表，高精度电流表，高精度电流表，表内的指针因表内的指针因表内的指针因表内的指针因振动会产生摇摆，剧裂摇摆会振动会产生摇摆，剧裂摇摆会振动会产生摇摆，剧裂摇摆会振动会产生摇摆，剧裂摇摆会使微安表造成指针打偏、降低使微安表造成指针打偏、降低使微安表造成指针打偏、降低使微安表造成指针打偏、降低灵敏度、或失灵等。

故在运输灵敏度、或失灵等。

故在运输灵敏度、或失灵等。

故在运输灵敏度、或失灵等。

故在运输中，用导线短路两接线柱，使中，用导线短路两接线柱，使中，用导线短路两接线柱，使中，用导线短路两接线柱，使内部表头线圈闭合产生磁阻，内部表头线圈闭合产生磁阻，内部表头线圈闭合产生磁阻，内部表头线圈闭合产生磁阻，大大降低因外界的摇摆、振动大大降低因外界的摇摆、振动大大降低因外界的摇摆、振动大大降低因外界的摇摆、振动对表头的影响。

对表头的影响。

对表头的影响。

对表头的影响。

五、电磁驱动五、电磁驱动22、应用：

交流感应电动机，家用电度表，、应用：

交流感应电动机，家用电度表，车内的速度计等。

车内的速度计等。

11、电磁驱动：

磁场相对于导、电磁驱动：

磁场相对于导体转动，在导体中产生感应电体转动，在导体中产生感应电流，感应电流使导体受到安培流，感应电流使导体受到安培力，安培力使导体跟着磁场转力，安培力使导体跟着磁场转动，这种现象称为电磁驱动。

动，这种现象称为电磁驱动。

11、下列哪些措施是为了防止涡流的危害（、下列哪些措施是为了防止涡流的危害（）AA、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅BB、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上把线圈绕在铝框上CC、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成电阻率很大的硅钢片叠合而成DD、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层的氧化层CD课堂练习课堂练习2222、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图。

现有铁、铝和有机玻璃制成的条形磁铁，如图。

现有铁、铝和有机玻璃制成的条形磁铁，如图。

现有铁、铝和有机玻璃制成的条形磁铁，如图。

现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的AAAA点以某一点以某一点以某一点以某一初速度向磁铁滑去。

各物块在碰上磁铁前的运动初速度向磁铁滑去。

各物块在碰上磁铁前的运动初速度向磁铁滑去。

各物块在碰上磁铁前的运动初速度向磁铁滑去。

各物块在碰上磁铁前的运动情况是情况是情况是情况是（）AAAA、都做匀速运动、都做匀速运动、都做匀速运动、都做匀速运动BBBB、甲做加速运动、甲做加速运动、甲做加速运动、甲做加速运动CCCC、乙做匀速运动、乙做匀速运动、乙做匀速运动、乙做匀速运动D