涡流现象及其应用
1.在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象
称为涡流现象,导体的外周长越长,交变磁场的频率
越高,涡流越大。
2.电磁灶是通过锅底涡流发热,不存在热量在传递过程
中的损耗,所以它的热效率高。
3.在涡流制动中,安培力做负功,把机械能转化为电能。
一、涡流现象
1.定义
在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象,如图171所示。
图171
2.影响因素
(1)导体的外周长。
(2)交变磁场的频率。
(3)导体的外周长越长,交变磁场的频率越高,涡流就越大。
二、涡流的应用与防止
1.电磁灶
(1)原理:电磁灶采用了磁场感应涡流的加热原理。
(2)优点:
①涡流发热,不存在热量在传递过程中的损耗,热效率高,耗电量少。
②无明火和炊烟,没有因加热产生的废气,清洁、环保、安全。
③功能齐全。
2.高频感应加热
(1)原理:涡流感应加热。
(2)优点:
①非接触式加热,热源和受热物体可以不直接接触。
②加热效率高,速度快,可以减小表面氧化现象。
③容易控制温度,提高加工精度。
④可实现局部加热。
⑤可实现自动化控制。
⑥可减少占地、热辐射、噪声和灰尘。
(3)其他应用:高频塑料热压机,涡流热疗系统等。
3.涡流制动与涡流探测
(1)涡流制动:
①原理:金属盘与磁场发生相对运动时,会在金属盘中激起涡流,涡流与磁场相互作用产生一个动态阻尼力,从而提供制动力矩。
②应用:电表的阻尼制动,高速机车制动的涡流闸等。
(2)涡流探测
①原理:探测线圈产生的交变磁场在金属中激起涡流,隐蔽金属物的等效电阻、电感反射到探测线圈中,改变通过探测线圈电流的大小和相位,从而探知金属物。
②应用:探测行李中的枪支、埋于地表的地雷、金属覆盖膜厚度等。
4.涡流的防止
(1)目的:
减少发热损失,提高机械效率。
(2)原理:
缩小导体的周长,增大材料的电阻。
(3)方法:
把整块铁芯改成用薄片叠压的铁芯,增大回路电阻,从而削弱涡流。