涡流与电磁灶

二、涡流的热效应：
1.应用 (1)涡流的热效应 a.真空冶炼炉，高频焊接，电磁灶
线圈导线
焊 接 处
电源
待焊接元件
二、涡流的热效应：
1、应用
(2)电磁炉
炉盘下的线圈中通入 交流电，使炉盘上 金属中产生涡流， 生热。
的 从而
电磁炉的优点
• 电磁炉煮食的热效率要比所有炊具的效率
均高出近1倍
• 具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、
涡流现象与 电磁灶
教 学 目 标
知识与技能 1．知道涡流是如何产生的。 2．知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如 何利用和防止。 3．知道电磁阻尼和电磁驱动。 教学重点 1．涡流的概念及其应用。 2．电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 教学难点 电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
我们学习了两种特殊的电磁感 应现象—互感和自感，现在我们继 续来学习另一种特殊的电磁感应现 象—涡流。涡流在实际生活中有许 多应用，比如：发电机、电动机和 变压器等。当然涡流也有利和弊两 个方面，我们如何去加以利用？如 何去防止呢？
三、涡流的机械效应
磁电式电流表
视频
1、电磁阻尼：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。 应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.
视频
2、电磁驱动： 视频
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 的作用而运动起来的现象。 • 线圈转动与磁铁同向，但转 速小于磁铁，即同向异步。 • 应用：感应电动机、电能表、 汽车上用的电磁式速度表等。
电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
• 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 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 相对运动。
四、涡流的其他应用：
金属探测器
探雷器、安检门等。
探雷器
金属探测器
例与练1
下列哪些措施是为了防止涡流的危害 （CD ） A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨 架，把线圈绕在铝框上 C、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 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不 导电的氧化层
在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。
二、涡流的热效应：
2、危害：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。
• 减少涡流的方法： 增大回路的电阻。
用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块 硅钢铁芯。
B
E
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 视频 的曲线，我们把它叫涡电流。
一、涡流
块状金属在变化的磁场中或在 磁场中运动时,金属块内产生 的感应电流.
• 涡流是在整块金属内产生的感应电流。 • 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 通常很小，故涡流常 常很大。
无有害气体、对周围环境不产生热辐射、
体积小巧、安全性好和外观美观等优点 • 在电磁炉较普及的一些国家里人们誉之为 “烹饪之神”和“绿色炉具”
高频电磁炉的加热原理
• 电流电压经过整流器转换为直流电
• 使直流电变为超过音频的高频交流电
• 将高频交流电加在感应加热线圈上，由此产生 高频交变磁场
• 其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅， • 涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的 转换
例与练4
如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的 磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点 B．不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（B） A．A、B两点在同一水平线 B．A点高于B点 C．A点低于B点 D．铜环将做等幅摆动
【思考】在上一题中，铜环最终的运动状态是怎样的？
课堂小结：
1、电磁阻尼的概念及应用。 2、电磁驱动的概念及应用。 3、电磁阻尼、电磁驱动的本质 。
铝块不会被磁化， 形成涡流，与磁 铁相互排斥
例与练3
如图所示，闭合金属环从曲面上 h高处滚下，又 沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不 计，曲面处在图示磁场中，则（BD） A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于 h B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
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例与练2
铁块会被磁化， 与磁铁相互吸引
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 制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上 的A点以某一初速度向磁铁滑去。各物块在 碰上磁铁前的运动情况是( BD ) A、都做匀速运动 B、甲做加速运动 C、乙做匀速运动 D、丙做匀速运动