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新名詞制造焦慮

 新用戶65120Joi 2022-06-20 發(fā)布于山西

渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動

一.渦流

在如圖甲所示的電路中,電阻R1=R2=2R,圓形金屬線圈半徑為r1,線圈導(dǎo)線的電阻為R,半徑為r2(r2<r< span="">1)的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為t0和B0,其余導(dǎo)線的電阻不計,閉合S,至t1時刻,電路中的電流已穩(wěn)定,求電容器所帶的電荷量。</r<>

將習題中的磁場源換為通有交變電流的線圈,電路撤去,放塊鐵磁物質(zhì),鐵板就行,注意把鐵板擦洗干凈,再買點魷魚放在鐵板上,就是美味“鐵板魷魚”。實用的電磁爐,原理也是如此,鍋底就是鐵板,只不過交流線圈中的交流電不是市電,若用市電,吃一頓面就太耗時間了,需要將市電先整為直流電,再將直流電整為高頻的交流電,效率才能提高,才能實用。

本質(zhì)還是電磁感應(yīng),但在麥克斯韋的腦中,對這個電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認識超前了一大截,直達本質(zhì),鐵板和魷魚只是恰好能使得電磁感應(yīng)現(xiàn)象表現(xiàn)出來而已,真正的幕后大BOSS是電磁波理論,變化的磁場產(chǎn)生了電場,但這個電場與前面所學的靜電場不同,是一種渦旋電場,怎感覺漩渦電場更貼切呢?渦旋電場驅(qū)動自由電荷轉(zhuǎn)圈,形成電流,就是渦流。

直接一點,磁場變化時,會在周圍形成渦旋電場,碰巧又有導(dǎo)體,一拍即合,就形成了渦流。

應(yīng)用和防止的兩面性就自己隨場景取舍吧!

這個就是應(yīng)用:

這就是防止:

核心就是變化的磁場和導(dǎo)體,本質(zhì)就是變化的磁場產(chǎn)生了渦旋電場,木有其它了。

二.電磁阻尼

阻1.如圖所示,固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離L時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度大小為g。(從牛頓運動定律、功能關(guān)系、電路知識分析本題,可以提出哪些問題)

阻2.如圖所示,正方形線框邊長為L,總電阻為R,質(zhì)量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方某處,由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界面平行。分析線框進入磁場的運動狀態(tài)。

阻3.如圖,導(dǎo)體桿OQ在作用于OQ中點且垂直于OQ的力作用下,繞垂直線框平面過O點的軸沿半徑為r的光滑的半圓形框架在勻強磁場中以一定的角速度轉(zhuǎn)動,磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于框架平面,AO間接有電阻R,其余電阻均不計,回路中的總電功率為P,求導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動的角速度。

導(dǎo)體是主動相對磁場運動了,磁場就會對他有個作用力,這個作用力實質(zhì)就是安培力,根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律判斷一下,就是阻礙導(dǎo)體棒運動了,這就叫成了一個電磁阻尼。汽車里的剎車系統(tǒng)弄這么一套,把電阻弄成一個待充的蓄電池,就又換名詞了,叫能量回收裝置,多一套系統(tǒng),就得多掏銀子。

上邊的三個習題,都是電磁阻尼的例子。淘寶上淘個電表,都是這樣給裝得,為什么呢?為了減緩運輸過程中路況不好時指針的大幅擺動。

三.電磁驅(qū)動

如圖所示,正方形線框邊長為L,總電阻為R,質(zhì)量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場的一邊,線框平面保持在絕緣光滑的水平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界面平行。若磁場靠近線圈,試分析線框的運動狀態(tài)。

把這個題變一變,這回是磁場變主動了,主動靠近線圈,線圈會怎樣呢?根據(jù)電磁感應(yīng)的知識,躲呀,換一個說法就是電磁驅(qū)動。

玩具是這樣的。

實用工具是這樣的:

別讓名詞把自己忽悠了!理解本質(zhì)吧。

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