《7-涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动》课件(湖北省县级优课)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.7,涡流、电磁阻尼和电磁驱动,1,4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动1,思考与讨论,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，而是用许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成？,思考与讨论 电动机和变压器的工作原理都跟电磁感应现象有关,一、涡流,铁芯为什么会发热？,交流,B,交流电,变化的磁场,感生电场,感应电流,热效应,一、涡流 铁芯为什么会发热？交流B交流电变化的磁场感生电场感,一、涡流,1.,当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的,任何导体,中都会产生感应电流,-,涡流,.,2.,金属块中的涡流也要产生,热量,.,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。,一、涡流1.当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的任何导,一、涡流,3.,应用,(1),利用,(,热效应）,a.,真空冶炼炉,b.,电磁灶,一、涡流3.应用(1)利用(热效应）a.真空冶炼炉b.电磁灶,兴趣小实验,铁锅,玻璃容器,给线圈通入变化的电流，铁锅中水温升高,兴趣小实验铁锅玻璃容器给线圈通入变化的电流，铁锅中水温升高,电磁灶是一种利用,电磁感应,原理将,电能,转换为,热能,的厨房电器,.,在电磁灶内部,由整流电路将,50/60Hz,的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为,20-40KHz,的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁感线通过金属器皿,(,导磁又导电材料,),底部金属体内产生无数的小,涡流,使器皿本身自行高速,发热,然后再加热器皿内的,东西。,电磁灶,电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器,(2),利用,(,磁效应）,(2)利用(磁效应）,7-涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动课件(湖北省县级优课),安全检查报警器,乘坐飞机的乘,客登机前都要接受,安全检查图中是,一种手持式安全检,查报警器，一靠近,金属体，它就会发出报警声这是为什么呢？,原来，在报警器内有一线圈，线圈中通有高频电流，因此线圈周围有着高频的变化磁场当报警器靠近金属体时，线圈的磁场在金属体中感应出涡电流，涡电流产生的磁场又会穿过线圈，改变线圈中的原磁场，使相关的电子线路产生报警声,安全检查报警器,(3),减少,线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器,。,减少涡流的途径,:,a.,增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。,b.,用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。,一、涡流,理由是：铁心用许多铁磁导体薄片（例如,硅钢片,）叠成，这些薄片被分开呈梯形状，表面涂有薄层绝缘漆或绝缘的氧化物。磁场穿过薄片的狭窄截面时，涡流被限制在沿各片中的一些狭小回路流过，这些回路中的净,电动势,较小，回路的长度较大，再由于这种薄片材料的电阻率大，这样就可以显著地减小涡流损耗。所以，,交流电机,、,电器,中广泛采用叠片铁心。,(3)减少 线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯,二、电磁阻尼,二、电磁阻尼,当导体在磁场中运动时,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,-,电磁阻尼,二、电磁阻尼,应用：磁电式仪表，电器机车上的电磁制动，阻尼摆等。,当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方,三、电磁驱动,三、电磁驱动,2,、交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。,三、电磁驱动,1,、如磁场相对于导体转动,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,安培力使导体运动起来,-,电磁驱动,。,线圈转动与磁铁同向，但转速小于磁铁，即同向异步。,2、交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。三、电磁驱动,四,.,电磁驱动和电磁阻尼的形成原因,当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就发生变化，例如，线圈处于如图所示的初始状态时，穿过线圈的磁通量为零，穿过线圈的磁通量为零，,当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就增加了，根据楞次定律，此时线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，因而线圈会跟着一起转动起来,从动力学的观点来看，线圈中产生的感应电流受到的安培力是使线圈转动起来的动力，对线圈而言是电磁驱动，而线圈对磁铁的作用力是对磁铁的转动起阻碍作用，对磁铁而言是电磁阻尼，因此，电磁驱动和电磁阻尼是矛盾的两个方面，不可分割。,四.电磁驱动和电磁阻尼的形成原因当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的,五,.,电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系,区别：,1.,电磁阻尼是,导体,相对于磁场运动；安培力的方向与导体的运动方向相反，阻碍导体的运动。,2.,电磁驱动是,磁场,相对于导体运动；安培力的方向与磁场的运动方向相同，使导体随磁场运动。,联系：两者都是电磁感应现象，,安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。,五.电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系区别：,课堂小结,课堂小结：生活,物理,生活,教学反思：,学习与实践相结合,学以致用，学习物理规律并利用它们来为生活、生产服务。,课堂小结 课堂小结：生活物理生活,