真空冶炼炉的工作原理是什么?金属探测器为什么能探测金属物?
提示:真空冶炼炉内金属中产生涡流,涡流产生的热量使金属熔化,金属探测器利用电磁感应原理在金属内部产生涡流,涡流又会产生磁场影响原来的磁场,引起金属探测器发出声音。
1.产生:在变化的磁场中的导体内产生的感应电流,就像水中的漩涡。所以把它叫作涡电流,简称涡流。
2.特点:若金属的电阻率小,涡流往往很强,产生的热量很多。
3.应用:
(1)涡流热效应的应用:如真空冶炼炉。
(2)涡流磁效应的应用:如探雷器、安检门。
4.防止:
电动机、变压器等设备中为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。
二、电磁阻尼和电磁驱动
1.电磁阻尼:
(1)产生: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的现象。
(2)应用:电学仪表中利用电磁阻尼使指针很快地停下来,便于读数。
2.电磁驱动:
(1)产生:如果磁场相对于导体转动,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,安培力使导体运动起来。
(2)应用: 交流感应电动机。
【易错辨析】
(1)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。(√)
(2)涡流有热效应,但没有磁效应。(×)
(3)在硅钢中不能产生涡流。(×)
(4)电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象,都遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。(√)
(5)电磁阻尼是由于电磁感应中安培力阻碍导体与磁场的相对运动产生的,而电磁驱动是由于电磁感应现象中安培力增强磁场与导体间的相对运动产生的。(×)