渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

課前討論我國(guó)高鐵車廂上方的“受電弓”沿著高壓(25kV)接觸線滑行，為電力機(jī)車提供穩(wěn)定的電能。然而在有凍雨或者電線結(jié)冰等氣象條件下，受電弓和接觸線之間往往會(huì)接觸不良，導(dǎo)致受電弓在高速滑行的過程中容易出現(xiàn)沖擊和離線狀態(tài)，甚至?xí)鲭娀鸹óa(chǎn)生電磁輻射。碰碰車的尾部有一根長(zhǎng)導(dǎo)線與頂部帶電金屬板接觸而獲得電力(110V)。由于碰碰車的尾部長(zhǎng)導(dǎo)線與金屬板的接觸并不牢靠，一旦出現(xiàn)空隙，就會(huì)打出“噼噼啪啪”的電火花。正常工作的電風(fēng)扇(220V)在調(diào)換轉(zhuǎn)速擋時(shí)，開關(guān)盒中往往也會(huì)產(chǎn)生電火花。這些電火花產(chǎn)生的原因是什么呢？電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)

麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)。這種電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同。其電場(chǎng)線是閉合的。我們把這種電場(chǎng)稱作感生電場(chǎng)?，F(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)加速電子的。渦流

塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中，或者讓它在非均勻的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬塊也將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在金屬塊內(nèi)自成的閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流很像水的漩渦，因此叫做渦電流，簡(jiǎn)稱渦流。因?yàn)榻饘賶K本身的電阻很小，形成的渦流很大，會(huì)在金屬塊內(nèi)釋放出大量的熱量。在生產(chǎn)實(shí)際中，有些情況下要利用渦流，有些情況下則要設(shè)法避免渦流。渦流的應(yīng)用：電磁爐渦流的防止：變壓器硅鋼片安檢門乘飛機(jī)、高鐵的乘客都要通過一道特設(shè)的安檢門進(jìn)行安全檢查。如果乘客身上有金屬物體，通過安檢門時(shí)就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲。原來，安檢門的金屬探測(cè)器利用了電磁感應(yīng)原理:當(dāng)交變電流通過線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生迅速變化的磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)使金屬物體內(nèi)部產(chǎn)生渦電流，渦電流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，反過來影響原來的磁場(chǎng)，進(jìn)而引發(fā)探測(cè)器發(fā)出警報(bào)聲。電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)

電磁阻尼當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。電磁驅(qū)動(dòng)如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動(dòng)。思考與練習(xí)1.工業(yè)上制造白熾燈泡時(shí),為了更好地排出燈泡里的空氣,必須對(duì)燈泡加熱,但有時(shí)會(huì)把燈泡放在頻率較高的