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。
一、涡流的定义和大小
1、定义: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、大小的决定因素:磁场变化越快($\frac{ΔΦ}{Δt}$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。
3、产生涡流的两种情况:
(1)块状金属放在变化的磁场中。
(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。
4、产生涡流时的能量转化:
(1)金属块在变化的磁场中,磁场能转化为电能,最终转化为内能。
(2)金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,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。
5、应用与防止:
(1)应用:真空冶炼炉、探雷器、安检门等。
(2)防止:为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流,常用电阻率较大的硅钢做材料,而且用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯。
二、涡流的相关例题
下列利用涡流的是____
A.金属探测器、探测地雷的探雷器利用涡流工作
B.变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯利用涡流工作
C.用来冶炼台金钢的真空冶炼炉是利用涡流来产生热量
D.磁电式仪表的线圈用铝框做骨架与涡流无关
答案:AC
解析:A.金属探测器、探测地雷的探雷器利用涡流工作,选项A正确;
B.变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯是防止涡流产生,选项B错误;
C.用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流来产生热量,选项C正确;
D.磁电式仪表的线圈用铝框做骨架产生涡流,阻碍线圈的转动使得线圈尽快稳定下来方便读数,与涡流有关,选项D错误。
故选AC。
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