真空冶煉爐的工作原理是什么?金屬探測器為什么能探測金屬物?
提示:真空冶煉爐內(nèi)金屬中產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化,金屬探測器利用電磁感應(yīng)原理在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流,渦流又會產(chǎn)生磁場影響原來的磁場,引起金屬探測器發(fā)出聲音。
1.產(chǎn)生:在變化的磁場中的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流,就像水中的漩渦。所以把它叫作渦電流,簡稱渦流。
2.特點(diǎn):若金屬的電阻率小,渦流往往很強(qiáng),產(chǎn)生的熱量很多。
3.應(yīng)用:
(1)渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用:如真空冶煉爐。
(2)渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用:如探雷器、安檢門。
4.防止:
電動機(jī)、變壓器等設(shè)備中為防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量,損壞電器。
(1)途徑一:增大鐵芯材料的電阻率。
(2)途徑二:用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯。
二、電磁阻尼和電磁驅(qū)動
1.電磁阻尼:
(1)產(chǎn)生:當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時(shí),感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動的現(xiàn)象。
(2)應(yīng)用:電學(xué)儀表中利用電磁阻尼使指針很快地停下來,便于讀數(shù)。
2.電磁驅(qū)動:
(1)產(chǎn)生:如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動,在導(dǎo)體中會產(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)動起來。
(2)應(yīng)用: 交流感應(yīng)電動機(jī)。
【易錯辨析】
(1)渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣,都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的。(√)
(2)渦流有熱效應(yīng),但沒有磁效應(yīng)。(×)
(3)在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流。(×)
(4)電磁阻尼、電磁驅(qū)動都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,都遵循楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律。(√)
(5)電磁阻尼是由于電磁感應(yīng)中安培力阻礙導(dǎo)體與磁場的相對運(yùn)動產(chǎn)生的,而電磁驅(qū)動是由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中安培力增強(qiáng)磁場與導(dǎo)體間的相對運(yùn)動產(chǎn)生的。(×)