涡轮、电磁阻尼和电磁驱动
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用手晃动微安表的表壳，发现指针来回振动 后，会因超出刻度所标的偏转范围而卡住，而在 车辆长途运输微安表时，都要用导线把微安表两 个接线柱连在一起，这又是为什么？
微安表是一种高灵敏度， 高精度电流表，表内的指针因 振动会产生摇摆，剧裂摇摆会 使微安表造成指针打偏、降低 灵敏度、或失灵等。故在运输 中，用导线短路两接线柱，使 内部表头线圈闭合产生磁阻， 大大降低因外界的摇摆、振动 对表头的影响。
涡轮 、电磁阻尼和电磁驱 动
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？
一、涡流(eddy current)
1、定义：块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金 属块内产生的自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称 涡流。
二、涡流的利用
高频焊接机原理：线圈中通以高频电流，内部焊 接工件由于电磁感应产生感应电流，频率越高， 产生的感应电流越大。由于焊接缝处接触电阻很 大，放出的热量很多，致使温度升高将金属熔化， 焊接在一起。应用于焊接自行车车架。
二、涡流的利用
生活中的电磁炉，也是利用电磁感应 中的涡流的热效应来烧菜做饭的。
五、电磁驱动
1、电磁驱动：磁场相对于导 体转动，在导体中产生感应电 流，感应电流使导体受到安培 力，安培力使导体跟着磁场转 动，这种现象称为电磁驱动。 2、应用：交流感应电动机，家用电度表， 车内的速度计等。
电磁感应的其他一些应用
v
v
电磁阻尼，使金属盘，磁铁和金属球 快速停下，机械能转化为电能以热的形 式散发到周围的空气中。
动圈式话筒
话筒就是利用电磁感应，把声音信号 转变为电信号的装置。
磁带录音机
录音：声音使话筒中产生随声音变化原感应电 流——音频电流，经放大后，进入录音磁头的线圈 中，在磁头的缝隙产生随音频电流变化的磁场，磁 带在紧贴磁头缝隙运动，磁带上的磁粉层被磁化， 从而录下声音的磁信号。
延时继电器
原理：合上S时，电流 恒定，A中线圈磁极上 端为N极，吸住衔铁D， 使D与触头C接通；当S 断开时，电流减小，B 线圈电磁感应，阻碍电 流减小，产生顺时针电 流，再吸住D一段时间 后才使D与C断开。
二、涡流的利用
探雷器的长柄
线圈中，通有变化
的电流，在其周围
就产生变化的磁场，
埋在地下的金属物
线圈
品，由于电磁感应
而形成涡流，涡流
的磁场反过来又作
用于线圈，使仪器
报警。
二、涡流的利用
机场、车站及 重要场所的安检门 及工作人员手上的 探测器，也是利用 与探雷器类似的电 磁感应原理使仪器 报警，来探测进出 人员身上携带的金 属物品。
（1）在Q放入磁场过程中，Q中有无感应电流？
（2）根据题中提供的信息，Q的N极
Q
指向如何？
（3）根据（2）的结论，Q中的电流 方向如何？
NP
（4）稳定后，感应电流消失吗？
磁悬浮列车
如果把永磁体圆片置于超导体上方，靠近超 导体时，下方的超导体如同一块和上方的永磁体 同极相对的磁铁一样，使永磁体受到向上的斥力。 当斥力和重力平衡时，永磁体便悬浮在超导体上 方某一高度不动了。
电磁流量计
1、流量Q：单位时间内流 过的液体的体积。
2、原理：流动液体切割磁 感线，在ab两端形成电势 差为
Uab=Bdv
可得流量Q为
Q=πd2v/4 即Q=πdቤተ መጻሕፍቲ ባይዱab/4B
圆管的正视图 左视图
磁悬浮的原理
超导材料由于它的抗磁性，已被应用于磁悬 浮高速列车。如图是磁悬浮的原理，图中P是圆 柱形磁铁，Q是用高温超导材料制成的超导圆环， 将Q水平放在磁铁P上，它就能在磁力作用下悬浮 在磁铁P的上方空中。
2、如图所示，绝缘导线绕在金属块上，当通以交变电流 时，磁通量不断变化，将产生涡流，由于金属块电阻小产 生涡流很强，使铁芯发热浪费电能。
3、如图所示，薄硅 钢片使涡流被限制在 狭窄的薄片之内，使 电阻增大，减弱涡流， 减小损失。且硅钢片 比普通钢片电阻率大， 其涡流损失只有普通 钢的1/5~1/4。
三、涡流的防止
变压器和电动机的铁芯不采用整块金属，而是 由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成， 目的就是为了减弱铁芯中由于电磁感应而产生的涡 流的热效应，从而减少电能的损耗，同时避免破坏 绝缘层，对电器起到了保护的作用。
思考与讨论
绕有线圈 的铝框
为什么磁电式电表的线圈要用铝框做骨架呢？
电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来，也是 利用了铝框中产生的涡流，从而通过磁场对这个涡流 的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指到示数 的位置上。
二、涡流的利用
1、如图所示的高频感应炉，利用涡流的热 效应来熔化金属。交流电的频率越高，金 属熔炉中的感应电动势就越大，金属材料 的电阻率越小，产生的涡流热效应就越强。
2、高频感应炉优点：
速度快，温度易控制， 整个过程在真空中进行， 能避免有害杂质混入被冶 炼的金属中，适于冶炼特 种合金和特种钢。
2、到1979年，磁悬浮列车已经创造517km/h的速度 记录，每小时的能耗仅为飞机的1/3。
3、德国：拥有一条31.5km的载人磁悬浮 专线。
4、日本：18.4km的电动超导磁悬浮试验 线也已建好，时速达550km。
与此相似，若在车辆底 部安装超导磁体，在轨道两 旁埋设一系列闭合铝环，整 个列车由埋在底下的线性同 步电动机来驱动。运行时， 列车凌空浮起，使车与轨道 间的摩擦减为零。
磁悬浮列车
1、中国：在上海，拥有一条时速超过400km 的高速列车线“横空出世”——从浦东机场 到陆家嘴长达40km的磁悬浮示范线。
四、电磁阻尼(eletromagnetic damping)
1、电磁阻尼现象：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，这 种现象称为电磁阻尼。
2、应用：磁电式电表中 安装的使指针很快地停下 的铝框；电气机车内部可 使机车快速停下的电磁制 动器等
思考与讨论
微安表是一种高灵敏度， 高精度电流表，表内的指针因 振动会产生摇摆，剧裂摇摆会 使微安表造成指针打偏、降低 灵敏度、或失灵等。故在运输 中，用导线短路两接线柱，使 内部表头线圈闭合产生磁阻， 大大降低因外界的摇摆、振动 对表头的影响。
涡轮 、电磁阻尼和电磁驱 动
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？
一、涡流(eddy current)
1、定义：块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金 属块内产生的自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称 涡流。
二、涡流的利用
高频焊接机原理：线圈中通以高频电流，内部焊 接工件由于电磁感应产生感应电流，频率越高， 产生的感应电流越大。由于焊接缝处接触电阻很 大，放出的热量很多，致使温度升高将金属熔化， 焊接在一起。应用于焊接自行车车架。
二、涡流的利用
生活中的电磁炉，也是利用电磁感应 中的涡流的热效应来烧菜做饭的。
五、电磁驱动
1、电磁驱动：磁场相对于导 体转动，在导体中产生感应电 流，感应电流使导体受到安培 力，安培力使导体跟着磁场转 动，这种现象称为电磁驱动。 2、应用：交流感应电动机，家用电度表， 车内的速度计等。
电磁感应的其他一些应用
v
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电磁阻尼，使金属盘，磁铁和金属球 快速停下，机械能转化为电能以热的形 式散发到周围的空气中。
动圈式话筒
话筒就是利用电磁感应，把声音信号 转变为电信号的装置。
磁带录音机
录音：声音使话筒中产生随声音变化原感应电 流——音频电流，经放大后，进入录音磁头的线圈 中，在磁头的缝隙产生随音频电流变化的磁场，磁 带在紧贴磁头缝隙运动，磁带上的磁粉层被磁化， 从而录下声音的磁信号。
延时继电器
原理：合上S时，电流 恒定，A中线圈磁极上 端为N极，吸住衔铁D， 使D与触头C接通；当S 断开时，电流减小，B 线圈电磁感应，阻碍电 流减小，产生顺时针电 流，再吸住D一段时间 后才使D与C断开。
二、涡流的利用
探雷器的长柄
线圈中，通有变化
的电流，在其周围
就产生变化的磁场，
埋在地下的金属物
线圈
品，由于电磁感应
而形成涡流，涡流
的磁场反过来又作
用于线圈，使仪器
报警。
二、涡流的利用
机场、车站及 重要场所的安检门 及工作人员手上的 探测器，也是利用 与探雷器类似的电 磁感应原理使仪器 报警，来探测进出 人员身上携带的金 属物品。
（1）在Q放入磁场过程中，Q中有无感应电流？
（2）根据题中提供的信息，Q的N极
Q
指向如何？
（3）根据（2）的结论，Q中的电流 方向如何？
NP
（4）稳定后，感应电流消失吗？
磁悬浮列车
如果把永磁体圆片置于超导体上方，靠近超 导体时，下方的超导体如同一块和上方的永磁体 同极相对的磁铁一样，使永磁体受到向上的斥力。 当斥力和重力平衡时，永磁体便悬浮在超导体上 方某一高度不动了。
电磁流量计
1、流量Q：单位时间内流 过的液体的体积。
2、原理：流动液体切割磁 感线，在ab两端形成电势 差为
Uab=Bdv
可得流量Q为
Q=πd2v/4 即Q=πdቤተ መጻሕፍቲ ባይዱab/4B
圆管的正视图 左视图
磁悬浮的原理
超导材料由于它的抗磁性，已被应用于磁悬 浮高速列车。如图是磁悬浮的原理，图中P是圆 柱形磁铁，Q是用高温超导材料制成的超导圆环， 将Q水平放在磁铁P上，它就能在磁力作用下悬浮 在磁铁P的上方空中。
2、如图所示，绝缘导线绕在金属块上，当通以交变电流 时，磁通量不断变化，将产生涡流，由于金属块电阻小产 生涡流很强，使铁芯发热浪费电能。
3、如图所示，薄硅 钢片使涡流被限制在 狭窄的薄片之内，使 电阻增大，减弱涡流， 减小损失。且硅钢片 比普通钢片电阻率大， 其涡流损失只有普通 钢的1/5~1/4。
三、涡流的防止
变压器和电动机的铁芯不采用整块金属，而是 由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成， 目的就是为了减弱铁芯中由于电磁感应而产生的涡 流的热效应，从而减少电能的损耗，同时避免破坏 绝缘层，对电器起到了保护的作用。
思考与讨论
绕有线圈 的铝框
为什么磁电式电表的线圈要用铝框做骨架呢？
电学测量仪器要求指针的摆动很快停下来，也是 利用了铝框中产生的涡流，从而通过磁场对这个涡流 的作用力阻碍它们的摆动，使指针能很快地指到示数 的位置上。
二、涡流的利用
1、如图所示的高频感应炉，利用涡流的热 效应来熔化金属。交流电的频率越高，金 属熔炉中的感应电动势就越大，金属材料 的电阻率越小，产生的涡流热效应就越强。
2、高频感应炉优点：
速度快，温度易控制， 整个过程在真空中进行， 能避免有害杂质混入被冶 炼的金属中，适于冶炼特 种合金和特种钢。
2、到1979年，磁悬浮列车已经创造517km/h的速度 记录，每小时的能耗仅为飞机的1/3。
3、德国：拥有一条31.5km的载人磁悬浮 专线。
4、日本：18.4km的电动超导磁悬浮试验 线也已建好，时速达550km。
与此相似，若在车辆底 部安装超导磁体，在轨道两 旁埋设一系列闭合铝环，整 个列车由埋在底下的线性同 步电动机来驱动。运行时， 列车凌空浮起，使车与轨道 间的摩擦减为零。
磁悬浮列车
1、中国：在上海，拥有一条时速超过400km 的高速列车线“横空出世”——从浦东机场 到陆家嘴长达40km的磁悬浮示范线。
四、电磁阻尼(eletromagnetic damping)
1、电磁阻尼现象：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，这 种现象称为电磁阻尼。
2、应用：磁电式电表中 安装的使指针很快地停下 的铝框；电气机车内部可 使机车快速停下的电磁制 动器等
思考与讨论