涡流电磁阻尼电磁驱动课件
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涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件
光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图 4-7-3 所示，抛物线的方程
为 y＝x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 y＝a 的
直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上 y＝b(b>a)处以速度 v 沿抛
物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总
量是( )
A．mgb
B.12mv2
C．mg(b－a)
D．mg(b－a)＋12mv2
图 4-7-3
【解析】 由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往ห้องสมุดไป่ตู้运动)能量守恒．初状 态机械能 E1＝mgb＋12mv2，末状态机械能 E2＝mga，焦耳热 Q＝E1－E2＝mg(b －a)＋12mv2. 【答案】 D
求解此题应把握以下两点： (1)金属块进出磁场时，产生焦耳热，损失机械能． (2)金属块整体在磁场中运动时，其机械能不再损失，在磁场中做往复运动．
电磁阻尼与电磁驱动的理解
电磁阻尼
电磁驱动
成因
由导体在磁场中运动形成
由磁场运动形成
安培力的方向与导体运动方 安培力的方向与导体运动方向
不 效果
向相反，为阻力
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
一、涡流
1．定义：由于电电磁磁感感应应 ，在导体中产生的像水中漩涡样的感感应应 电流． 2．特点：若金属的电阻率小，涡流往往很很强强，产生的热量很很多多． 3．应用 (1)涡流热效应：如真真空空冶冶炼炼炉炉． (2)涡流磁效应：如探探雷雷器器、安安检检门门．
4．防止 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器． (1)途径一：增大铁芯材料的电阻率 ． (2)途径二：用相互绝缘的硅钢钢片片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯． 二、电磁阻尼和电磁驱动 1．电磁阻尼 (1)概念：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 向总是阻阻碍碍导体运动的现象． (2)应用：磁电式仪表中利用电电磁阻尼 使指针迅速停止到某位置，便于读数．
涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件
二、电磁阻尼 1．概念：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_____． 2．应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止，便 于读数．
三、电磁驱动 1．概念：磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流， 感应电流使导体受到___安__培__力_____的作用，_使__导__体__运__动___起来．
探究 2 如何解释电磁驱动的形成原因？
当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就发 生变化，例如线圈处于如图 4－7－3 所示的初始 状态时，穿过线圈的磁通量为零，当蹄形磁铁转 动时，穿过线圈的磁通量就增加了，根据楞次定 律，此时线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通 量的增加，因而线圈会跟着一起转动起来．
思路点拨： 从导体和磁体相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍它们 的相对运动，用这种方法来判断产生感应电流的导体的运动方向 比较简单．
解析：本题考查电磁驱动和楞次定律．当磁铁逆时针转动时， 相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线，线圈中产生大 小、方向周期性变化的电流，故 C 对，D 错；由楞次定律的推广 含义可知，线圈将与磁极同向转动，但转动的角速度一定小于磁 铁转动的角速度．如两者的角速度相同，磁感线与线圈处于相对 静止，线圈不切割磁感线，无感应电流产生．
解法二，由能量转化与守恒定律可知，线框匀速通过磁场时， 重力做的功全部转化为焦耳热，因线框重心下降的距离是 2h，所 以 Q＝mg·2h.
显然，用能量转化与守恒定律求解比用焦耳热定义求解要简 单，所以两种方法都能用时，可优先用能量守恒求解．
答案：2mgh
图 4－7－6 A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件
电磁阻尼的分析
例1 如图4－7－2所示，在O点正下方有一个具有
理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放，向右摆
至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的
是( )
A．A、B两点在同一水平线上
B．A点高于B点
C．A点低于B点 D．铜环将做等幅摆动
图4－7－2
【思路点拨】 电磁阻尼现象中要抓住两点，一是 金属能够自身形成闭合回路，形成涡流，二是磁通 量要发生变化，形成涡流，阻碍相对运动． 【精讲精析】 铜环进入磁场和出磁场的过程中， 都有涡流产生，阻碍铜环的摆动，从而有机械能转 化为内能，A点高于B点，最终铜环将在磁场中做 等幅摆动．答案为B.
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．下列关于涡流的说法中正确的是( ) A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿 过导体的磁通量变化而产生的 B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流 的特殊电流 C．涡流有热效应，但没有磁效应 D．在硅钢中不能产生涡流
二、电磁驱动与电磁阻尼 当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量 就发生变化，例如线圈处于如图4－7－ 1 所示的初始状态时，穿过线圈的磁通 量为零，当蹄形磁铁转动时，穿过线圈 的磁通量就增加了，根据楞次定律，此 图4－7－1 时线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加， 因而线圈会跟着一起转动起来．
而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管 受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向 右运动，且一直做加速运动，C对． 【答案】 BC 【规律总结】 无论是导体运动，还是磁场运动， 电磁感应现象中感应电流所受安培力总是阻碍导体 和磁场间发生相对运动．
电磁感应中的能量问题
例3 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图 4－7－6所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部处在 一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a 的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物面 上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物面下滑，假设抛物面 足够长，小金属块沿抛物面下滑后产生的焦耳热总 量是( )
涡流电磁阻尼和电磁驱动完整版课件
答案： C
涡流现象中的能量转化问题 伴随着涡流现象，其他形式的能转化为电能，最终在金属 块中转化为内能．如果金属块放在变化的磁场中，则磁场能转 化为电能，最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀 强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化 为电能，最终转化为电能．
光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，
答案： D
对电磁阻尼和电磁驱动的理解
电磁阻尼和电磁驱动的比较：见下表
项目 比较内容
电磁阻尼
电磁驱动
不同点 成因
由于导体在磁 场中运动而产 生感应电流
由于磁场运动引起磁通量 的变化而产生感应电流
项目 比较内容
电磁阻尼
电磁驱动
安培力的方向与导体运 导体所受安培力的方向
效果 动方向相反，阻碍导体 与导体运动方向相同，
4．防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过 大而导致浪费能量，损坏电器．
(1)途径一：增大铁芯材料的__电__阻__率__． (2)途径二：用相互绝缘的_硅__钢__片___叠成的铁芯代替整块硅 钢铁芯．
涡流的本质是电磁感应现象，遵守电磁感应定 律和楞次定律．
电磁阻尼和电磁驱动 1．电磁阻尼 (1)概念：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到 安培力的作用，安培力的方向总是_阻__碍__导__体__的__运__动__． (2)应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止，便 于读数． 2．电磁驱动 (1)概念：磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流， 感应电流使导体受到_安__培__力___的作用，_使__导__体__运__动___起来． (2)应用：交流感应电动机．
答案： A
3．(2014·广州高二检测)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ列应用与涡流有关的是( )
涡流现象中的能量转化问题 伴随着涡流现象，其他形式的能转化为电能，最终在金属 块中转化为内能．如果金属块放在变化的磁场中，则磁场能转 化为电能，最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀 强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化 为电能，最终转化为电能．
光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，
答案： D
对电磁阻尼和电磁驱动的理解
电磁阻尼和电磁驱动的比较：见下表
项目 比较内容
电磁阻尼
电磁驱动
不同点 成因
由于导体在磁 场中运动而产 生感应电流
由于磁场运动引起磁通量 的变化而产生感应电流
项目 比较内容
电磁阻尼
电磁驱动
安培力的方向与导体运 导体所受安培力的方向
效果 动方向相反，阻碍导体 与导体运动方向相同，
4．防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过 大而导致浪费能量，损坏电器．
(1)途径一：增大铁芯材料的__电__阻__率__． (2)途径二：用相互绝缘的_硅__钢__片___叠成的铁芯代替整块硅 钢铁芯．
涡流的本质是电磁感应现象，遵守电磁感应定 律和楞次定律．
电磁阻尼和电磁驱动 1．电磁阻尼 (1)概念：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到 安培力的作用，安培力的方向总是_阻__碍__导__体__的__运__动__． (2)应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止，便 于读数． 2．电磁驱动 (1)概念：磁场相对于导体转动时，导体中产生感应电流， 感应电流使导体受到_安__培__力___的作用，_使__导__体__运__动___起来． (2)应用：交流感应电动机．
答案： A
3．(2014·广州高二检测)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ列应用与涡流有关的是( )
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件
2．涡流现象中的能量分析 伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能． (1)金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电能最终转化为内能． (2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功， 金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能，就会产生电热．
3．涡流的利用与防止 (1)利用． ①电磁炉：金属块内产生涡流时将会产生电热，因此可以用涡流来加热物 体．电磁炉就是利用了这一原理． ②真空冶炼：用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入周期 性变化的电流，炉内的金属中产生涡流．涡流产生的热量使金属熔化并达到很高 的温度，利用涡流冶炼的优点是整个过程能在真空中进行，这样就能防止空气中 的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金．
[后思考] 电磁驱动现象中，导体在安培力作用下的运动速度总要比磁场的运动速度慢 一些，原因是什么？ 【提示】 如果导体速度和磁场速度一样，则两者相对速度为零，感应电流 便不会产生，这时的电磁驱动作用就会消失，所以导体速度总要比磁场速度慢一 些．
[合作探讨] 如图4-7-5所示，弹簧的上端固定，下端悬挂一根磁铁，将磁铁托起到一定高 度后释放，磁铁能振动较长的时间才停下来．
【答案】 AB
2．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图4-7-3所示为冶炼金属 的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时 被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂 质混入被炼金属中，因此适用于冶炼特种金属．该炉的加热原理是( )
A．利用线圈中电流产生的焦耳热 B．利用线圈中电流产生的磁场 C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流 D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电
【答案】 C
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课件
2.电磁驱动
一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极之间，如图 4 所示，蹄形磁铁和闭合
线圈都可以绕 OO′轴转动.当蹄形磁铁顺时针转动时线圈也顺时针转动，
当磁铁逆时针转动时线圈也逆时针转动.
根据以上现象，回答下列问题：
(1)蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量是否变化？
(2)线圈转动起来的动力是什么力？线圈的转动速度与磁铁的转动速度相
一、涡流
1.如图 1 所示，当磁场变化时，导体中就会产生感应电流，那么导体中的电荷为什么会定向 移动而形成电流？
答案 根据麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场会在其周围
空间产生感生电场，感生电场对导体中的自由电荷产生的
电场力会使电荷定向移动，从而形成电流.
图1
图2
2.如果磁场是用变化的电流来获取的，导体用整块铁代替，如图 2 所示.请问铁块中有感应 电流吗？如果有，它的形状像什么？
同吗？
图4
答案 (1)变化.
(2)线圈内产生感应电流受到安培力的作用，安培力作为动力使线圈转动起来.线圈的转速 小于磁铁的转速.
[要点提炼] 电磁阻尼与电磁驱动的区别与联系：
1.电磁阻尼中安培力的方向与导体运动方向 相反 ， 阻碍 导体运动；电磁驱动中导体 受安培力的方向与导体运动方向 相同 ， 推动 导体运动.
A.t1＞t2，v1＞v2
图9 B.t1＝t2，v1＝v2 C.t1＜t2，v1＜v2
D.t1＜t2，v1＞v2
解析 开关 S 断开时，线圈中无感应电流，对磁铁无阻碍作用，故磁铁自由下落，a＝g； 当 S 闭合时，线圈中有感应电流，对磁铁有阻碍作用，故 a＜g.所以 t1＜t2，v1＞v2.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
课件8：4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
特别提醒： (1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁 感应定律。
2磁场变化越快ΔΔtBt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。
Hale Waihona Puke 二、电磁阻尼与电磁驱动 1．电磁驱动和电磁阻尼的形成原因 当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就发生变化。例如，线 圈处于如图所示的初始状态时，穿过线圈的磁通量为零。当蹄 形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就增加了，根据楞次定律， 此时线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，因而线 圈会跟着一起转动起来。
4．涡流的防止 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能 量，损坏电器。 (1)途径一:增大铁芯材料的_电__阻__率__。 (2)途径二:用相互绝缘的__硅__钢__片__叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。
知识点2、电磁阻尼 1．概念 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。 2．应用 磁电式仪表中利用__电__磁__阻__尼__使指针迅速停止摆动，便于读数。
A．mgb B.12mv2＋mgb C．mg(b－a) D.12mv2＋mg(b－a)
易错分析：对本题的易错选项及错误原因分析如下：
错误地认为金属块最终停在O点处而选B项；忽略了金属块刚 开始滑动时具有的动能而误选C项。 正确解答：金属块在进出磁场过程中要产生感应电流，感应电流 转化为热能，机械能要减小，上升的最大高度不断降低，最后刚 好滑不出磁场后，就做往复运动永不停止，根据能量转化与守恒， 整个过程中产生的焦耳热应等于机械能的损失，即：Q＝ΔE＝12 mv2＋mg(b－a)，故 D 正确。 正确答案：D
知识点3、电磁驱动
涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件PPT
思考与讨论
一个单匝线圈落入磁场中，分析它在图示位 置时感应电流的方向和所受安培力的方向。安培 力对线圈的运动有什么影响？ （P27）磁电式电流表使用铝框做线圈骨架 有什么好处？ FA I
v
铝框在磁场中转动时产生感应电流，磁场 对感应电流作用力阻碍铝框的转动，指针随着 铝框很快就稳定地指在读数位置上，达到能够 迅速读出数据的功能。
真空冶炼炉
涡流的应用
电磁灶采用了磁场感应涡流的加热原理。它利用陶 瓷玻璃板下方的线圈产生交变磁场，这样，铁锅的 锅底部就处在交变磁场中而产生环状电流（即涡流） 使锅本身高速发热，从而能将饭菜煮熟。
探雷器
金属探测器 安检门的原理：金属探测器的探 头和安检门里都有通着变化电流的线圈。当有 金属靠近时，会在金属中产生涡流，涡流的磁 场会影响线圈中的电流，使仪器报警。
题型一：关于涡流的利用和防止
类型一
电磁阻尼的分析
如图4－7－2所示，一金属球用绝缘细线悬挂于O点， 将金属球拉离平衡位置并释放，金属球摆动过程中经过有 界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界．若不 计空气阻力，则( B ) A．金属球向右穿过磁场后，还能摆至 原来的高度 B．在进入和离开磁场时，金属球中均 有感应电流 C．金属球进入磁场后离平衡位置越近 速度越大，感应电流也越大 D．金属球最终将静止在平衡位置
【习题2】：如如图所示，A、B为大小、形状 均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖 直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从 A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球 比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描 述可能正确的是（ AD ） A．A管是用塑料制成的， B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的， B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的
涡流电磁阻尼和电磁驱动ppt课件
（1）涡流是在整块金属内产生的感应电流。 （2）涡流的产生遵守法拉第电磁感应定律。
4
2.金属块中的涡流要产生热量,如果金属的电阻率小，则 涡流很强，产生的热量也很多。 3.应用： (1)涡流的热效应：
真空冶炼炉
高频焊接 焊
线圈导线
接
处
电磁炉
交流电源
待焊接元件
5
生活中的物理：电磁灶的工作原理
电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈，当通上 交替变化极快的交流电时，在台板与铁锅底之间产生 强大的交变的磁场，磁感线穿过锅体，使锅底产生强 涡流，当涡流受材料电阻的阻碍时，就放出大量的热 量，将饭用： （1）.通电瞬间等效为断路 （2）.电路稳定后等效为直流电阻 （3）.断电瞬间等效为电源
开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁 场，能量储存在磁场中，开关断开时，线 圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化 成电能。
2
B变化导体环中发生的现 象?如果环不断增粗直到 变成一圆盘又会发生什么 现象?
采用身体略向前倾的姿势有利于将上颌窦内积存的分泌物排出体外根据麦克斯韦电磁场理论当如右图所示的磁场变化可能是由于产生磁场的电流变化时在磁场周围会产生感生电场导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线我们把它叫涡电流
4、7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
6
（2）涡流的磁效应：涡流的磁场反过来影响线圈 中的电流，使仪器报警。
金属探测仪
探雷器
7
门框
安检门 线圈
金属块
报警电路
~ 交流电
8
4、危害：线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的 涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。 5、防止（减少涡流的途径）： ①增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
4
2.金属块中的涡流要产生热量,如果金属的电阻率小，则 涡流很强，产生的热量也很多。 3.应用： (1)涡流的热效应：
真空冶炼炉
高频焊接 焊
线圈导线
接
处
电磁炉
交流电源
待焊接元件
5
生活中的物理：电磁灶的工作原理
电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈，当通上 交替变化极快的交流电时，在台板与铁锅底之间产生 强大的交变的磁场，磁感线穿过锅体，使锅底产生强 涡流，当涡流受材料电阻的阻碍时，就放出大量的热 量，将饭用： （1）.通电瞬间等效为断路 （2）.电路稳定后等效为直流电阻 （3）.断电瞬间等效为电源
开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁 场，能量储存在磁场中，开关断开时，线 圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化 成电能。
2
B变化导体环中发生的现 象?如果环不断增粗直到 变成一圆盘又会发生什么 现象?
采用身体略向前倾的姿势有利于将上颌窦内积存的分泌物排出体外根据麦克斯韦电磁场理论当如右图所示的磁场变化可能是由于产生磁场的电流变化时在磁场周围会产生感生电场导体中的自由电子就会在此电场力的作用下定向移动从而产生感应电流这种感应电流是像旋涡一样的闭合的曲线我们把它叫涡电流
4、7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
6
（2）涡流的磁效应：涡流的磁场反过来影响线圈 中的电流，使仪器报警。
金属探测仪
探雷器
7
门框
安检门 线圈
金属块
报警电路
~ 交流电
8
4、危害：线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的 涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。 5、防止（减少涡流的途径）： ①增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动-ppt
涡流：随着能源转换和传输需求的增加，涡流效应在电气设备中的应用将更加广泛，同时涡流技术也将在节能减排、环保等领域发挥重要作用。
THANKS FOR
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感谢您的观看
涡流在磁场中受到的力与金属或导电材料的运动方向相反，从而产生阻碍运动的力，即电磁阻尼力。
电磁阻尼力的大小与磁场强度、金属或导电材料的性质、运动速度等因素有关。
当金属或导电材料在磁场中运动时，会产生感应电流，即涡流。
电磁阻尼的原理
电磁阻尼在许多领域都有应用，如机械工程、航空航天、交通运输等。
在航空航天领域，电磁阻尼技术可以用于控制飞行器的振动和噪声，提高飞行器的性能和安全性。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
CATALOGUE
目录
涡流 电磁阻尼 电磁驱动 涡流、电磁阻尼和电磁驱动的比较
01
涡流
当导体在磁场中发生相对运动时，导体内部产生的感应电流。
涡流
涡流具有旋涡状的物理形态，其大小和方向随时间变化。
特点
涡流的定义
涡流的产生
产生条件
导体在磁场中作切割磁感线运动或导体中的磁通量发生变化。
利用涡流加热金属工件，可实现快速、均匀加热，提高生产效率和产品质量。
03
02
01
涡流的应用
02
电磁阻尼
电磁阻尼的定义
电磁阻尼是指利用磁场对金属或导电材料产生的作用力来减缓或阻止其运动的一种技术。
电磁阻尼器是一种利用电磁原理工作的阻尼器，它能够通过磁场对金属或导电材料的作用力来吸收或转化振动能量，从而达到减振降噪的目的。
电磁驱动具有结构简单、响应速度快、控制精度高等优点，因此在自动化、机器人、精密仪器等领域得到了广泛应用。
电磁驱动的定义
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感谢您的观看
涡流在磁场中受到的力与金属或导电材料的运动方向相反，从而产生阻碍运动的力，即电磁阻尼力。
电磁阻尼力的大小与磁场强度、金属或导电材料的性质、运动速度等因素有关。
当金属或导电材料在磁场中运动时，会产生感应电流，即涡流。
电磁阻尼的原理
电磁阻尼在许多领域都有应用，如机械工程、航空航天、交通运输等。
在航空航天领域，电磁阻尼技术可以用于控制飞行器的振动和噪声，提高飞行器的性能和安全性。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
CATALOGUE
目录
涡流 电磁阻尼 电磁驱动 涡流、电磁阻尼和电磁驱动的比较
01
涡流
当导体在磁场中发生相对运动时，导体内部产生的感应电流。
涡流
涡流具有旋涡状的物理形态，其大小和方向随时间变化。
特点
涡流的定义
涡流的产生
产生条件
导体在磁场中作切割磁感线运动或导体中的磁通量发生变化。
利用涡流加热金属工件，可实现快速、均匀加热，提高生产效率和产品质量。
03
02
01
涡流的应用
02
电磁阻尼
电磁阻尼的定义
电磁阻尼是指利用磁场对金属或导电材料产生的作用力来减缓或阻止其运动的一种技术。
电磁阻尼器是一种利用电磁原理工作的阻尼器，它能够通过磁场对金属或导电材料的作用力来吸收或转化振动能量，从而达到减振降噪的目的。
电磁驱动具有结构简单、响应速度快、控制精度高等优点，因此在自动化、机器人、精密仪器等领域得到了广泛应用。
电磁驱动的定义
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• 应用：感应电动机、电能表、汽车 上用的电磁式速度表等。
学习交流PPT
9
电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
• 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相 对于导体运动.
• 安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。
学习交流PPT
10
学习交流PPT
11
学习交流PPT
12
例与练1
如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内装 着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高频交 变电流通过线圈后，炉内的金属就会被熔化。请你 说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的 情况下，电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？
• 涡流是在整块金属内产生的感应电流。 • 涡流是整块导体发生
的电磁感应现象，同 样遵守电磁感应定律。
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3
二、涡流的热效应：
1、应用 (1)真空冶炼炉
(2)电磁炉
炉盘下的线圈中通入 交流电，使炉盘上 的金属中产生涡流， 从而生热。
(3)金属探测器 探雷器、安检门等。
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4
探雷器
很大的硅钢片叠合而成 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化
层
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14
例与练3
铁块会被磁化， 与磁铁相互吸引
铝块不会被磁化， 形成涡流，与磁 铁相互排斥
在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一
个条形磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻
璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨
上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各物块 在碰上磁铁前的运动情况是( BD )
金属探测器
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5
二、涡流的热效应：
2、危害：发热浪费能量。
• 变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多 相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以 减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。
• 减少涡流的方法： 增大回路的电阻。
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6
三、涡流的机械效应
磁电式电流表
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涡流的热效应 电感：“通低频，阻高频”
电流频率越高，自感电动势
越大，产生的涡T
13
例与练2
下列哪些措施是为了防止涡流的危害（ CD）
A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈
绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率
7
1、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受 到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。
应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.
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8
2、电磁驱动：
当磁场相对于导体转动时，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而运动起来 的现象。
• 线圈转动与磁铁同向，但转速小于 磁铁，即同向异步。
A、都做匀速运动
B、甲做加速运动
C、乙做匀速运动
D、丙做匀速运动
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15
课堂小结： 一、涡流 1概念 2应用 二、电磁阻尼 三、电磁驱动
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16
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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1
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？
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2
一、涡流 块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属
块内产生的感应电流.
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电磁阻尼与电磁驱动的区别和联系
• 电磁阻尼是导体相对于磁场运动; 电磁驱动是磁场相 对于导体运动.
• 安培力的作用都是阻碍它们间的相对运动。
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例与练1
如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内装 着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高频交 变电流通过线圈后，炉内的金属就会被熔化。请你 说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的 情况下，电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？
• 涡流是在整块金属内产生的感应电流。 • 涡流是整块导体发生
的电磁感应现象，同 样遵守电磁感应定律。
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二、涡流的热效应：
1、应用 (1)真空冶炼炉
(2)电磁炉
炉盘下的线圈中通入 交流电，使炉盘上 的金属中产生涡流， 从而生热。
(3)金属探测器 探雷器、安检门等。
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探雷器
很大的硅钢片叠合而成 D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化
层
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例与练3
铁块会被磁化， 与磁铁相互吸引
铝块不会被磁化， 形成涡流，与磁 铁相互排斥
在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一
个条形磁铁，如图。现有铁、铝和有机玻
璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨
上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各物块 在碰上磁铁前的运动情况是( BD )
金属探测器
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二、涡流的热效应：
2、危害：发热浪费能量。
• 变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多 相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以 减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。
• 减少涡流的方法： 增大回路的电阻。
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三、涡流的机械效应
磁电式电流表
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涡流的热效应 电感：“通低频，阻高频”
电流频率越高，自感电动势
越大，产生的涡T
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例与练2
下列哪些措施是为了防止涡流的危害（ CD）
A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈
绕在铝框上 C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率
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1、电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受 到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。
应用:磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等.
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2、电磁驱动：
当磁场相对于导体转动时，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而运动起来 的现象。
• 线圈转动与磁铁同向，但转速小于 磁铁，即同向异步。
A、都做匀速运动
B、甲做加速运动
C、乙做匀速运动
D、丙做匀速运动
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课堂小结： 一、涡流 1概念 2应用 二、电磁阻尼 三、电磁驱动
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7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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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？
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一、涡流 块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属
块内产生的感应电流.