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高中物理 渦流電磁阻尼和電磁驅動

2024-04-11 21:29:05綜合與其它263

鋁管可以看成是無數個線圈,假設磁體質量為m,當磁體下落時鋁管(就如無數個線圈切割磁感線)切割磁體的磁感線,產生環形感應電流,而環形感應電流又產生一個感應磁場,而且這個感應磁場的方向與原磁場(磁體的磁場方向)方向相反,所以鋁管對磁體產生一個向上的斥力(就如兩個磁體的相同磁極靠近一般)假設大小為F(F恒小于mg,以為只有當磁體運動,鋁管切割磁感線時才能產生感應電流,進而產生感應磁場),磁體的加速度就變為了a=g-F/m 也可以寫成a=(mg-F)/m使得磁體向下的加速度變?。ㄐ∮趃),所以下落的時間變長。
當鋁管有裂縫時,鋁管不能產生感應電流,也就沒有感應磁場,那么鋁管對磁體也就沒有斥力了,磁體就變為了自由落體運動,即向下加速度為g。3Qi物理好資源網(原物理ok網)

渦流、電磁阻尼和電磁驅動

下降速度慢是因為,鋁管可以看作是很多小的鋁環疊加在一起,也就是可以近似的看做是螺線管。
當無裂縫的時候,圓柱體下落,在鋁管中引起感應電流,根據楞次定律,該電流阻礙鋁管磁場的變化,即阻礙鋁管下落,所以下落時間要大于正常時間。
當有裂縫的時候,在鋁管中無法產生渦流(相當于螺線管中間斷裂,無法形成回路),所以不會阻礙圓柱體的運動,跟正常下落的時間一樣。
這種方法是抑制渦流的一個有效手段。3Qi物理好資源網(原物理ok網)

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