7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.了解涡流的产生、利用和危害.2.知道电磁驱动和电磁阻尼的原理及应用.
科学思维:通过电磁驱动和电磁阻尼的实例分析,体会电磁驱动和电磁阻尼的产生机制,能分析电磁驱动和电磁阻尼的作用.
一、涡流
1.涡流:当线圈中的电流随时间变化时,线圈附近的任何导体中都会产生感应电流,电流在导体中组成闭合回路,很像水中的旋涡,所以把它叫做涡电流,简称涡流.
2.涡流大小的决定因素:磁场变化越快(越大),导体的横截面积S越大,导体材料的电阻率越小,形成的涡流就越大.
二、电磁阻尼
当导体在磁场中运动时,导体中产生的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.
三、电磁驱动
若磁场相对导体运动,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,这种作用常常称为电磁驱动.
判断下列说法的正误.
(1)导体中有涡流时,导体没有和其他元件组成闭合回路,故导体不会发热.( × )
(2)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律.( √ )
(3)电磁阻尼发生的过程,存在机械能向内能的转化.( √ )
(4)电磁驱动中有感应电流产生,电磁阻尼中没有感应电流产生.( × )
一、涡流
如图所示,线圈中的电流随时间变化时,导体中有感应电流吗?如果有,它的形状像什么?
答案 有.变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生感生电场,使导体中的自由电子发生定向移动,产生感应电流,它的形状像水中的旋涡,所以把它叫做涡电流,简称涡流.