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1、 第七节第七节 涡流涡流 上一节课我们学习了两种上一节课我们学习了两种特殊的电磁感应现象特殊的电磁感应现象互感和自感，互感和自感，现在我们继续来学习另一种特殊的现在我们继续来学习另一种特殊的电磁感应现象电磁感应现象涡流。涡流在实际涡流。涡流在实际生活中有许多应用，比如：发电机、生活中有许多应用，比如：发电机、电动机和变压器等。当然涡流也有电动机和变压器等。当然涡流也有利和弊两个方面，我们如何去加以利和弊两个方面，我们如何去加以利用？如何去防止呢？利用？如何去防止呢？前面我们讲过，根据麦克斯韦电磁场理论，当前面我们讲过，根据麦克斯韦电磁场理论，当如右图所示的磁场变化时，导体中的自由电子如右图所示
2、的磁场变化时，导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流，这种感应电流是像旋涡一样的闭合的应电流，这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线，我们把它叫曲线，我们把它叫涡电流涡电流。BE1 1、涡流：、涡流：块状金属在变化的磁场中或在块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时产生的在金属块内自成闭合磁场中运动时产生的在金属块内自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称涡流。回路的感应电流，叫涡电流，简称涡流。涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律。由于整块金属的电阻通常很守电磁感应定律。由于整
3、块金属的电阻通常很小，故涡流常常很大。小，故涡流常常很大。2 2、涡流的作用效果：、涡流的作用效果：（1 1 1 1）热效应：）热效应：）热效应：）热效应：真空冶炼炉（真空冶炼炉（P P2929图图4.7-2)4.7-2)电磁炉电磁炉（炉盘下的线圈中通入交流电，使炉盘上（炉盘下的线圈中通入交流电，使炉盘上 的金属中产生涡流，从而生热。）的金属中产生涡流，从而生热。）金属探测器金属探测器（探雷器、机场安检门等）（探雷器、机场安检门等）。危害：危害：危害：危害：发热浪费能量。发热浪费能量。发热浪费能量。发热浪费能量。变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的变压器、电机的铁芯都不是整块
4、金属，而是由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以减少涡流和电能的损耗，电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。同时避免破坏绝缘层。减少涡流的方法：增大回路的电阻。减少涡流的方法：增大回路的电阻。涡流与前面讲过的在线形闭合电路中的感应电流不同，它是在涡流与前面讲过的在线形闭合电路中的感应电流不同，它是在整块金属内产生的感应电流。整块金属内产生的感应电流。（2 2）机械效应：）机械效应：应用应用应用应用电磁阻尼：电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。到安培力而总是要
5、阻碍导体的相对运动的现象。应用：磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等。应用：磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等。演示演示（P P3030“做一做做一做”）。）。电磁驱动：电磁驱动：当磁场相对于导体转动时，在导体中会产当磁场相对于导体转动时，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用而运生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来的现象。动起来的现象。应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度 表等。表等。演示演示（P P31 31“图图4.7-84.7-8”）。）。线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。电磁阻尼是导体相对于磁场运动，而电磁驱动是磁场电磁阻尼是导体相对于磁场运动，而电磁驱动是磁场相对于导体运动。安培力的作用都是阻碍它们间的相相对于导体运动。安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。对运动。