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渦流的產生機理、特點、應用及減少途徑

2024-12-02 10:06:06教育資訊141

高中物理電場磁場TGP物理好資源網(原物理ok網)

渦流TGP物理好資源網(原物理ok網)

當線圈中的電流隨時間變化時,在線圈附近的任何導體中都會產生感應電流。電流在導體中形成閉合回路,就像水中的漩渦一樣。這稱為渦流,簡稱渦流。TGP物理好資源網(原物理ok網)

特征TGP物理好資源網(原物理ok網)

整塊金屬的電阻很小,渦流往往很大。TGP物理好資源網(原物理ok網)

生產機制TGP物理好資源網(原物理ok網)

對于磁場中的導體來說,只要磁場發生變化,導體中的磁通量就會發生變化,導體中就會產生感應電動勢。該電動勢在導體內部形成一個回路。TGP物理好資源網(原物理ok網)

導體中存在感應電流。由于這種水流就像水中的漩渦,所以稱為渦流。在一大塊金屬內部,由于金屬片的電阻很小,所以渦流很大,會產生大量的熱量。嚴格來說高中物理電場磁場,在變化的磁場中,所有導體都會產生渦流,但渦流的大小不同,因此一些微弱的渦流被我們忽略。TGP物理好資源網(原物理ok網)

應用TGP物理好資源網(原物理ok網)

熱效應TGP物理好資源網(原物理ok網)

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磁效應TGP物理好資源網(原物理ok網)

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減少渦流的方法TGP物理好資源網(原物理ok網)

① 提高芯材的電阻率。常用的材料是硅鋼。TGP物理好資源網(原物理ok網)

② 將整個硅鋼片鐵芯更換為相互絕緣的硅鋼片鐵芯。TGP物理好資源網(原物理ok網)

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電磁阻尼TGP物理好資源網(原物理ok網)

當導體在磁場中運動時,感應電流使導體受到安培力,安培力始終阻礙導體的運動。這種現象稱為電磁阻尼。TGP物理好資源網(原物理ok網)

電磁阻尼是指當導體相對于磁場運動時,感應電流施加在導體上的安培力總是阻礙它們的相對運動。利用安培力來阻礙導體與磁場之間的相對運動就是電磁阻尼。TGP物理好資源網(原物理ok網)

磁電儀的指針由于采用了電磁阻尼,可以快速停止。 “磁懸浮列車利用渦流減速”實際上是一種電磁阻尼。TGP物理好資源網(原物理ok網)

電磁驅動TGP物理好資源網(原物理ok網)

磁場相對于導體旋轉,導體中產生感應電流。感應電流使導體受到安培力的作用,從而導致導體移動。這種效應稱為電磁驅動。TGP物理好資源網(原物理ok網)

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電磁驅動是當磁場相對于導體運動時,安培力的方向與運動方向相同,使導體隨磁場運動。TGP物理好資源網(原物理ok網)

當磁場按一定方式運動(例如磁場旋轉)時,導體中的安培力阻礙導體與磁場之間的相對運動貝語網校,使導體隨磁力運動(跟隨旋轉)。場地。這就是電磁驅動。TGP物理好資源網(原物理ok網)

練習練習TGP物理好資源網(原物理ok網)

1、著名物理學家弗曼曾經設計過一個實驗,如圖所示。線圈安裝在絕緣板的中間并連接到電源。板周圍有許多帶負電的球,支撐著整個裝置。忽略各處的摩擦力,接通電源后,下列有關磁盤的說法中,正確的是()TGP物理好資源網(原物理ok網)

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A. 圓盤逆時針旋轉TGP物理好資源網(原物理ok網)

B. 圓盤順時針旋轉TGP物理好資源網(原物理ok網)

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C. 光盤不旋轉TGP物理好資源網(原物理ok網)

D.無法判斷磁盤是否會移動TGP物理好資源網(原物理ok網)

2、如圖所示,用絕緣細線將一個封閉的金屬環掛在O點。將環拉離平衡位置并釋放。圓環擺動時高中物理電場磁場,會經過一個有界的水平均勻磁場區域。 A和B是磁場的垂直邊界。若不考慮空氣阻力,則 ()TGP物理好資源網(原物理ok網)

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A、圓環向右穿過磁場后,仍能擺動到原來的高度。TGP物理好資源網(原物理ok網)

B、進入和離開磁場時,環內有感應電流TGP物理好資源網(原物理ok網)

C、圓環進入磁場后,越接近平衡位置,速度越大,感應電流也越大。TGP物理好資源網(原物理ok網)

D.環最終將停留在平衡位置TGP物理好資源網(原物理ok網)

練習分析TGP物理好資源網(原物理ok網)

1.ATGP物理好資源網(原物理ok網)

瞬間增強的磁場會在其周圍產生順時針方向的渦旋電場。負電荷受到逆時針電場力的作用,驅動圓盤逆時針旋轉。負電荷的這種定向運動形成順時針環形電流,因此選項 A 是正確的。TGP物理好資源網(原物理ok網)

2.BTGP物理好資源網(原物理ok網)

當圓環從位置1開始下落并進入和擺動出磁場(即位置2和位置3)時,由于磁通量的變化,在圓環上產生感應電流并消耗機械能。選項A錯誤,B正確;因為金屬環本身有內阻,所以必然會產生熱量(即有能量損失)。因此,環將不再移動到位置 4。選項 A 不正確。當圓環進入磁場時,通過圓環的磁通量不再變化,也不會產生感應電流。因此線圈在磁場區域內來回擺動,選項CD是錯誤的。TGP物理好資源網(原物理ok網)

您對渦流、電磁阻尼和電磁驅動有任何疑問嗎?TGP物理好資源網(原物理ok網)

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