高中物理涡流--go百科网

高中物理涡流

一、涡流的产生及特点

1.涡流的产生

涡流实践上是一种特别的电磁以为征象，当导体处在厘革的磁场中、大概导体在非匀强磁场中活动时，导体内里可以等效成很多的闭合电路，当穿过这些闭合电路的磁通量厘革时，在导体内里的这些闭合电路中将产生以为电流、即导体内里产生了涡流，如图所示.

2.涡流的特点

（1）磁场厘革越快(△B/△t）导体的横截面积越S大，导体质料的电阻率越小，构成的涡流就越大.

（2）涡流是整块导体产生的电磁以为征象，相反依照电磁以为定律.

3.产生涡流的两种情况

（1）块状金属放在厘革的磁场中；

（2）块状金属出入磁场或在非匀强磁场中活动.

4.产生涡流时的能量转化

伴随着涡流征象，其他情势的能转化成电能并终极在金属块转乘化为内能.

（1）假如金属块放在了厘革的磁场中，则磁场能转化为电能，终极转化为内能.

（2）假如金属块出入磁场或在非匀强磁场中活动，则由于克制安培力做功，金属块的机器能转化为电能，终极转化为内能.

二、涡流的避免与使用

1.涡流的危害

在种种电动机、变压器中，涡流好坏常不利的.起首它会使铁芯的温度上升，从而危及线圈绝缘质料的寿命，严峻时会使质料报废；其次涡流发热要斲丧分外的能量，使电动机、变压器的听从低落.

2.涡流的避免

（1）增大铁芯质料的电阻率，常用的质料是硅钢.

当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时，由于整块金属的电阻很小，涡流屡屡很强，金属块的发热功率很大.

（2）用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢.一方面硅钢片的电阻率比寻常钢铁的要大，从而变小斲丧；另一方面，每层硅钢片之间都是绝缘的，阻断了涡流的通路，进一步变小了涡流的发热.

3.涡流的使用

（1）真空冶炼炉

用来治炼合金的真空治炼炉，炉外有线圈，线圈中经过反复厘革的电流，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化并到达很高的温度使用涡流冶炼金属的优点是整个历程能在真空中举行，如此就能避免氛围中的杂质进人金属，可以冶炼高质量的合金为了增大涡流，到达快速熔化金属的目标，在线圈中通入高频交变电流，电流厘革快，磁场厘革就快，依据电磁以为定律可知，取得的以为电动势就大，涡流就强.

（2）探雷器

探测地雷的探雷器是使用涡流事情的.探雷器的长柄线圈中，通有厘革的电流，其周围能产生厘革的磁场.埋在地下的金属物品，由于电磁以为而构成涡流，涡流的磁场反过去又作用于线圈，使仪器报警.

机场、车站及紧张场合的安检门及事情职员手上的探测器，也是使用与探雷器相似的电磁以为原理使仪器报警，来探测出入职员身上携带的金属物品.

涡流的使用：探雷器

这种探雷器可以用来探测外壳为金属的地雷或有较大金属零件的地雷.

【拓展】

1.电磁炉事情原理

电磁炉的台面下充满了线圈，当通上高频交换电时，在台板与铁锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，产生以为电流—一涡流这种以为电流在金属锅体中产生热效应，从而到达加热和烹调食品的目标.

2.冶炼金属的高频以为电炉就是使用高频交换电，经过线圈使装入冶炼炉内的金属中产生很强的涡流，从而产生多量的热使金属熔化.

3.焊接原理

线圈中通以高频交换时，待焊接的金属工件中就产生以为电流，由于焊接缝处的交往电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属消融，焊接在一同.

【练习】