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电磁阻尼的产生及其应用

编辑:[db:作者] 时间:2024-08-24 23:09:52

(1)当导体在磁场中运动时会产生感应电流,使导体受到安培力,根据楞次定律,安培力总是阻碍导体的运动,这种征象称为电磁阻尼.

(2)电磁阻尼是一种十分普遍的物理征象,任何相对磁场运动的导体,只要有感应电流利过,就会存在电磁阻尼浸染.

2.运用

电磁阻尼的产生及其应用

电磁阻尼有很多运用.利用磁电式电表进行丈量时,由于指针迁徙改变轴的摩擦力矩很小,若不采纳方法,线圈及指针将会在指示值附近来回摆动,不易稳定下来为此,许多电表把线圈绕在闭合的铝框上,当线圈摆动时,在闭合的铝框中将产生感应电流,从而得到电磁阻尼力矩,以使线圈迅速稳定在指示值的位置.电气列车中的电磁制动器也是根据电磁阻尼事理制成的.

磁电式电表事情事理图

电磁阻尼摆

如图,把铜片悬挂在电磁铁的两极间,形成一个摆.在电磁铁线圈未通电时,铜片可以自由摆动,要经由较永劫光才会停下来.

此装置为电磁阻尼器,2是磁铁,1为闭合线框,当指针晃动时,线框1切割磁感线在1中产生涡流,根据楞次定律可知,涡流产生的磁场总要阻碍线框在磁场中的运动,从而使1很快稳定.

一旦当电磁铁通电之后,由于穿度日动导体的磁通量发生变革,铜片内将产生感应电流根据楞次定律,铜片的摆动便受到阻力而迅速停滞.

3.能量转化

电磁阻尼和电磁驱动中的能量转化电磁阻尼中导体战胜安培力做功,其他形式的能转化为电能,终极转化为内能;电磁驱动中由于电磁感应,机器能转化为电能,通过安培力做功,部分电能转化为导体的机器能而对外做功.

例题:关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动,下列说法精确的是()

A.金属探测器运用于安检场所,探测器利用了涡流的事理

B.金属探测器可用于大米装袋,防止眇小的砂石颗粒混人大米中

C.电磁炉利用电磁阻尼事情,录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动事情

D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的浸染

【解析】

A项,金属探测器在探测金属时,由于在被测金属中产生涡流从而使报警器事情,故A项精确;

B项,金属探测器探测事理是在被探测物体中由于电磁感应在被探测物中产生涡流来进行事情,食品中的砂石不是金属,以是不能产生涡流,故B项缺点;

C项,电磁炉利用涡流事情,录音机在磁带上录制声音时,是利用了电流的磁效应,使磁带上的磁粉被磁化,故C项缺点;

D项,磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的浸染,故D项精确。

综上所述,本题的精确答案为AD.

例题:以下哪些征象利用了电磁阻尼规律()

A.①②③

B.②③④

C.①③④

D.①②④

例题:如图1所示是一个电磁阻尼征象演示装置,钢锯条上端固定在支架上,下端固定有强磁铁,将磁铁推开一个角度开释,它会在竖直面内摆动较永劫光;如图2所示,若在其正下方固定一铜块(不与磁铁打仗),则摆动迅速停滞。
关于实验以下剖析与结论精确的是()

A.如果将磁铁的磁极调换,重复实验将不能不雅观察到电磁阻尼征象

B.用闭合的铜制线圈替代铜块,重复试验将不能不雅观察到电磁阻尼征象

C.在图2情形中,下摆和上摆过程中磁铁和锯条组成的系统机器能均减少D.在摆动过程中铜块不受磁铁的浸染力

例题:如图所示,使一个铜盘绕其竖直的轴OO′迁徙改变,假设摩擦等阻力不计,迁徙改变是匀速的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘,则(A)

A.铜盘迁徙改变将变慢

B.铜盘迁徙改变将变快

C.铜盘仍以原来的转速迁徙改变

D.铜盘的迁徙改变速率是否变革,要根据磁铁的高下两端的极性来决定

例题:扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的描述。
为了有效隔离外界振动对SM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装多少对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其眇小振动,如图所示。
无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;涌现扰动后,对付紫铜薄板高下及旁边振动的衰减最有效的方案是()

例题:如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点,将圆环拉离平衡位置并开释,圆环摆动过程中经由匀强磁场区域,则()

A.圆环向右穿过磁场后,不能摆至原高度

B.在进入和离开磁场时,圆环中感应电流方向相反

C.圆环进入磁场后,感应电流方向不变

D.圆环终极停滞在最低点

例题:如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”示意图.在过山车两侧安装铜片,停车区的轨道两侧安装强力磁铁,当过山车进入停车区时,铜片与强力磁铁的相互浸染使过山车能很快地停下,下列说法中缺点的是()

A.过山车进入停车区时其动能转化成电能

B.过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流

C.把铜片换成有机玻璃片,也能达到相同的刹车效果

D.过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速

例题:电磁缓速器是运用于车辆上以提高运行安全性的赞助制动装置,其事情事理是利用电磁阻尼浸染减缓车辆的速率。
电磁阻尼浸染可以借助如下模型谈论:如图所示,将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上,斜面与水平方向夹角为。
一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间,恰好匀速穿过,穿过期磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定,其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同。
磁铁端面是边长为d的正方形,由于磁铁间隔铝条很近,磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场,磁感应强度为B,铝条的高度大于d,电阻率为。
为研究问题方便,铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场,其他部分电阻和磁场可忽略不计,假设磁铁进入铝条间往后,减少的机器能完备转化为铝条的内能,重力加速度为g。

(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I;

(2)若两铝条的宽度均为b,推导磁铁匀速穿过铝条间时速率v的表达式;

(3)在其他条件不变的情形下,仅将两铝条改换为宽度b′>b的铝条,磁铁仍以速率v进入铝条间,试简要剖析解释磁铁在铝条间运动时的加速度和速率如何变革。

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