高中物理 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第1節(jié) 感應(yīng)電流的方向 電磁阻尼素材 魯科版選修3-2（通用）

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1、電磁阻尼 電磁阻尼的簡介　　 阻尼就是阻止物體運(yùn)動(dòng)。電磁阻尼就是利用電磁場阻止物體運(yùn)動(dòng)。 如電磁式電表的表針（實(shí)驗(yàn)常用的電表都該類型），就是把線圈繞在一個(gè)鋁框上，當(dāng)線圈通電受力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁框也轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生感生電流，感生電流在磁場中所受力方向總是與鋁框運(yùn)動(dòng)方向相反，因而能阻礙表針運(yùn)動(dòng)，使表針能很快穩(wěn)定下來。 電磁阻尼的原理　　 電磁阻尼現(xiàn)象的出現(xiàn)源于電磁感應(yīng)原理。宏觀上：當(dāng)閉合導(dǎo)體與磁鐵發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間會(huì)產(chǎn)生電磁阻力，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這一現(xiàn)象用楞次定律解釋可以解釋為：閉合導(dǎo)體與磁體發(fā)生切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于閉合導(dǎo)體所穿透的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感生電流，這一電流所產(chǎn)

2、生的磁場會(huì)阻礙兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。其阻力大小與磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度等物理量成正比。 電磁阻尼的典型應(yīng)用　　 當(dāng)一塊可在磁鐵兩極間擺動(dòng)的銅板（付科擺），電磁鐵未通電時(shí)，銅板要擺動(dòng)多次才停止；電磁鐵一旦通電，擺動(dòng)的銅板很快停下。這種現(xiàn)象叫做“電磁阻尼”。電磁阻尼現(xiàn)象不難用楞次定律來解釋。按照楞次定律的第二種表述：導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)由于出現(xiàn)感應(yīng)電流（在此就是渦流）而受到的安培力必然阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)。近似地認(rèn)為兩極間的磁場集中在虛線所圍的矩形內(nèi)?！癤”表示磁場方向垂直紙面且背離讀者。由于擺的前半部分磁通在減小，渦流的磁場應(yīng)與磁鐵磁場同向；擺的后半部分磁通在增大，渦流的磁場應(yīng)與磁鐵磁場反向。因此，以渦流線abcda為例分析受力情況。ab邊和cd邊受力不是向上就是向下，對(duì)擺動(dòng)沒有影響。ad邊尚未進(jìn)入磁場，故不受力。由左手定則可知bc邊受力方向向右，即為阻力。電磁阻尼在實(shí)際中應(yīng)用很廣。使用電學(xué)測量儀表時(shí)，為了便于讀數(shù)，希望指針能迅速穩(wěn)定在應(yīng)指的位置上而不左右搖擺。為此，一般電學(xué)測量儀表都裝有阻尼器。它就是用電磁阻尼的原理來得到阻尼作用的。此外，磁電式電流計(jì)的線圈常繞在一個(gè)封閉鋁框上，測量時(shí)，鋁框隨線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁框由于感應(yīng)電流面受到安培力，同樣起到電磁阻尼作用。除了儀表之外，電磁阻尼作用還常用于電氣機(jī)車的電磁制動(dòng)器中。