A. 物理选修3-2难点是什么
人教版高中物理(选修3-2) 重、难点梳理
第 四 章 电磁感应
第1节 划时代的发现
第2节 探究电磁感应的产生条件
一、学习要求:
1、通过学习,使学生了解自然界的普遍联系的规律,科学的态度、科学的方法,是研究科学的前提,对科学的执着追求是获得成功的保证。从而培养学生学习物理兴趣,激发学习热情。
2、通过学习使学生知道科学的道路不平坦,伟人的足迹是失败、挫折+成功。
3、知道电磁感应及产生电磁感应的条件。
4、理解磁通量及其变化。
二、教材重点:
1、揭示“电生磁”与“磁生电”发现过程的哲学内涵。正确的理论指导和科学的思想方法是探究自然规律的重要前提。
2、磁通量的概念及磁通量与磁感应强度的关系。
3、通过对产生感应电流的条件和磁通量变化的分析,养成良好的过程分析习惯。
4、磁通量变化的各种形式。
三、教材难点:
1、以实验为基础,探究产生感应电流的条件。
2、控制实验条件,通过由感性到理性,由具体到抽象的认识方法分析归纳出产生感应电流的规律。
3、电磁感应中的能量守恒。
四、教材疑点:
1、移动磁铁的磁场引起感应电流时,磁铁内部的磁感线和外部的磁感线方向相反,形成闭合的曲线,教材中没有显示内部磁感应线。
2、磁通量是双向标量,教材中虽然没有提出,但在应用中不可避免地涉及到。
五、学生易错点:
1、对产生感应电流的条件的理解
①闭合电路中的“闭合”在应用中易忽视。
②磁通量发生变化,而不是磁场的变化。
2、磁铁内部的磁感线条数跟外部所有磁感线的条数相等
3、各种磁感线的分布规律及形状
4、磁通量增减的判断
六、教材资源:
1、自然现象之间的相互联系和相互转化的哲学思想,指导科学探究是奥斯特和法拉第获得成功的前提。
2、科学的规律在实验中总结出来的,实验是物理学科的基础。同时由具体到抽象,由感性到理性的高度概括是得到正确结论的关键。
3、教材中值得重视的题目是:P9第6题、P10第7题。
第3节 愣次定律
一、学习要求
1.经历实验探究过程,理解楞次定律。
2.会用楞次定律判断感应电流的方向。
在电磁感应现象里不要求判断内电路中各点电势的高低。
二、教材重点
1.楞次定律的获得及理解。
2.应用楞次定律判断感应电流的方向。
3.利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
三、教材难点
楞次定律的理解及实际应用。
四、教材疑点
对“阻碍”的理解, 运用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤
五、学生易错点
感应电流磁场方向与原电流磁场磁场方向关系
六、教学资源
1. 教材中的思想方法
通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2. 问题与练习 1、4、5、7
第4节 法拉第电磁感应定律
一、学习要求
1、理解法拉第电磁感应定律。
2、理解计算感应电动势的两个公式E=BLv和E=ΔΦ/Δt的区别和联系,并应用其进行计算。对公式E=BLv的计算,只限于L与B、v垂直的情况。
3、知道直流电动机工作时存在反电动势,从能量转化的角度认识反电动势。
二、教材重点
法拉第电磁感应定律。
三、教材难点
平均电动势与瞬时电动势区别。
四、教材疑点
法拉第电磁感应定律无法作定量的实验验证,更无法进行定量测量,只能将结论直接告诉学生。
五、学生易错点
Φ,ΔΦ,ΔΦ/Δt区别
六、教学资源
问题与练习:3、4、5、7
第5节 电磁感应定律应用
一、学习要求
1.知道感生电场。
2.知道电磁感应现象与洛仑兹力
3、通过同学们之间的讨论、研究增强电磁感应现象与洛仑兹力认知深度,同时提高学习物理的兴趣。
4、通过对相应物理学史的了解,培养热爱科学、尊重知识的良好品德。
二、教学重点
电磁感应现象与洛仑兹力
三、教学难点
电磁感应现象与洛仑兹力的理解。
四、教学资源
感生电场与感应电动势
第6节 互感和自感
一、学习要求
1、知道什么是互感现象和自感现象。
2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。
3、知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。
4、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。
5、通过对两个自感实验的观察和讨论,培养学生的观察能力和分析推理能力。
7、通过自感现象的利弊学习,培养学生客观全面认识问题的能力。自感是电磁感应现象的特例,使学生初步形成特殊现象中有它的普遍规律,而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点
二、教学重点
1.自感现象。
2.自感系数。
三、教学难点
分析自感现象。
四、教学资源
自感现象的分析与判断
第七节 涡 流 电磁阻尼 电磁驱动
一、学习要求
通过实验了解涡流现象及其在生产和生活中的应用。
二、教材重点
1.涡流的概念及其应用。
2.电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。
三、教材难点
电磁阻尼和电磁驱动的实例分析
四、教学资源
〔演示1〕涡流生热实验
〔演示2〕电磁阻尼。
按照教材“做一做”中叙述的内容,演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象。
〔演示3〕电磁驱动。
引导学生观察并解释实验现象。
第五章 交变电流
第1节 交变电流
教材分析
交变电流是生产和生活中最常用到的电流,而正弦电流又是最简单和最基本的。正弦式电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律,所以本章是前一章的延续和发展,是电磁感应理论的具体应用。另一方面,本节知识是全章的理论基础,由于交变电流与直流不同,因此它对各种元件的作用也不同。正因为交变电流的特殊性,才有了变压器及其广泛的应用。所以,本节内容有承上启下的作用。
内容标准
知道交变电流,能用函数表达式和图像描述交变电流。
一、学习要求
1.知道交变电流。
2.通过模型或实验认识交变电流的产生过程,了解正弦式交变电流。
二、教材重点
1. 运用电磁感应的基本知识,分析交变电流的产生过程
2.认识交变电流的特点及其变化规律。
三、教材难点
交变电流的产生过程
四、教材难点
.交变电流的变化规律
五、教学资源
用图象表示交变电流的变化规律是一种重要方法.
第2节 描述交变电流的物理量
教材分析
与恒定电流不同,由于交变电流的电压、电流等大小和方向都随时间做周期性变化,需要用一些特殊的物理量来描述它在变化中不同方面的特性,本节主要介绍这样一些物理量。
一、学习要求
1. 知道交变电流的周期和频率,知道我国供电线路交变电流的周期频率.
2. 知道交变电流和电压的峰值,有效值及其关系.
3、 会用图象和函数表达式描述正弦交变电流。
二、教材重点
交变电流的有效值
三、教材难点
一般电流有效值的求解
四、教学资源
通过思考讨论,使学生明白,从电流热效应上看,交流电产生的效果可以与某地恒定电流相等,由此引入有效值的概念.
1.定义:让交流与恒定电流通过相同的电阻,如果它们在一周期内产生的热量相等,就把这个恒定电流的值(I或U)叫做这个交流的有效值.
课本第一次明确地用一个周期T来定义有效值,使得有效值的概念更加准确.
2. 正弦交变电流的有效值与峰值的关系
这一关系只对正弦式电流成立,对其它波形的交变电流一般不成立. 其它波形的交变电流的有效值就根据有效值的定义去求解。
3. 几点说明:①各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、额定电流均指有效值;② 交流电压表和交流电流表所测量的数值也都是有效值;③将电容器接入交流电路中,其耐压值应不小于交变电流的最大值,但熔丝的选择应据有效值来确定其熔断电流;④一般情况下所说的交变电流的数值,若无特别说明,均指有效值。
4.有效值与平均值的区别:交变电流的有效值是按照电流的热效应来规定的,对一个确定的交变电流,其有效值是一定的,而平均值是由E=ΔΦ/Δt来确定的,其数值大小与时间间隔有关。在计算交变电流通过导体产生的热量、热功率时,只能用有效值,而不能用平均值;在计算通过导体截面的电量时,只能用交变电流的平均值,即q = It 。
第3节 电感和电容对交变电流的影响
教材分析
突出交流与直流的区别,加深学生对交变电流特点的认识。教材介绍了电感和电容在交浪电路中的作用,但不深入讨论感抗和容抗的问题,不在理论上展开讨论,而是尽可能用实验说明问题。
一、学习要求
1. 用实验方法了解电感在电路中对直流有导通作用,也能通过交变电流,定性了解电感对交流有阻碍作用,知道影响感抗大小的因素
2. 用实验方法了解电容器在电路中起隔断电流、导通交变电流的作用,定性了解电容器对交变电流有阻碍作用,知道影响容抗大小的因素.
二、教材重点
让学生知道电感和电容对交变电流的影响,并能定性解决有关问题.
三、教材难点
通过实验,了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。
教学资源
1、电感对交变电流的阻碍作用
2、交变电流能够通过电容器
第4节 变压器
一、学习要求
1、了解使用变压器的目的,知道变压器的基本构造,知道理想变压器和实际变压器的区别
2、知道变压器的工作原理,会用法拉第电磁感应定律解释变压器的变比关系
3、知道不同种类变压器的共性和个性
二、教材重点
变压器的工作原理,互感过程的理解
三、教材难点
对多个副线圈的变压器,或铁芯"分叉"的变压器,变比关系的推导和理解
四、教材疑点
当输出功率为零时,原线圈上为什么还有电流?这个电流有什么作用?
五、学生易错点
1、电压互感器与电流互感器在应用中的连线方法
2、电流与匝数的关系
六、教材资源
1、实验:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。这个实验包含了探究问题的一般方法和过程,能很好地培养学生的动手能力。
2、电流互感器和电压互感器。
第5节 电能的输送
一、学习要求
1、知道“便于远距离输送”是电能的优点之一,知道输电的过程.
2、知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失.
3、知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失.
4、理解为什么远距离输电要用高压.
二、教材重点
变压器电压关系与功率关系的理解与应用
三、教材难点
输电线上电压损失与功率损失的理解与应用
四、教材疑点
1、增大输电线的直径减小电阻应该好像比使用变压器提高电压简单
2、直流输电有什么优点
五、学生易错点
在计算电能的损失功率时,输电线上的电压误以为加在输电线电阻上的电压。
六、教材资源
1、科学漫步:输电新技术和超导电缆输电
2、第54页第2题
第 六 章 传 感 器
第1节 传感器及其工作原理
一、学习要求
1、知道什么是传感器,传感器的工作原理。
2、知道传感器中常见的三种敏感元件及其它们的工作原理。
3、了解电容式传感器的应用。
二、重点难点
重点:理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
难点:分析并设计传感器的应用电路。
三、教材疑点
霍尔元件中的载流子及实际工作中哪一侧电势高。
四、学生易错点
1、在实际应用中传感器是怎样将非电学量转换成对应的电学量的。
2、简单电路的分析。
五、教学资源
1、教材60页第2题介绍9种常见的传感器感受的非电学量转换成对应的电学量。
2、教材60页第1题与59上面的说一说相对应介绍电容式和电感式位移传感器。
第2节 传感器的应用(一)
一、学习要求
1、认识力传感器、声传感器、温度传感器、,了解它们的工作原理。
2、列举传感器在生活和生产中的应用。
3、利用传感器制作简单的自动控制装置
二、重点难点
重点:电子秤、话筒的工作原理。电熨斗的温度传感器和电饭锅的温度传感器构造,并了解它们不同的工作原理。
难点:利用传感器制作简单的自动控制装置。
三、教材疑点
应变片的工作过程,电熨斗的调温旋钮与对应的温度关系。
四、学生易错点
1、电容式话筒和动圈式话筒及驻极体话筒的区别与联系。
五、教学资源
1、教材64页第1、2、3题介绍三种传感器在生活中的具体应用。
第3节 传感器的应用(二)
第4节 传感器的应用实例
一、学习要求
1、知识与技能:
①.理解温度传感器的应用――电饭锅的结构及工作原理
②.了解温度传感器的应用――各种数字式测温仪的特点及测温元件
③.理解光传感器的应用――机械式鼠标器的构造及工作原理
④.了解光传感器的应用――火灾报警器的构造及工作原理
⑤.会用各类传感器(光传感器、温度传感器等)设计简单的控制电路
⑥.掌握光控开关电了路的工作原理
⑦.掌握温度报警器电路的工作原理
二、教材重点
应使学生加深对常用传感器的认识和使用范围。
三、本部分的教学难点是:
对传感器的工作原理的理解
四、本部分疑点是:
传感器的四个典型应用实例电饭锅、测温仪、鼠标器和火灾报警器的工作原理,分析它们如何实现非电学量向电学量的转换,及其进行简单电路的设计,以达到学以致用的目的.
热敏电阻,光敏电阻起都是由半导体材料制成的,分别随着温度的增大、光线的增强,它们里面的自由电子数均增多,故电阻均变小.相反,随着温度的减小、光度的减弱,电阻均变大.
五、学生易错点是:
不能正确理解传感器的工作原理
B. 电磁阻尼摆的应用
物理原理:
由金属板做成摆锤的单摆,当摆动过程中摆锤在磁铁两磁极间往复通过时,对摆锤面的某一局部范围而言,磁通量发生变化,因而产生感应电动势,进而产生感应电流,这就是涡电流。按楞次定律,涡电流的磁场与原磁场的作用,阻碍摆锤的运动,因此,金属摆总是受到一个阻尼力的作用,就像在某种粘滞介质中摆动一样,很快地停止下来,这种阻尼起源于电磁感应,故称电磁阻尼。若是开口摆锤,涡电流减小,阻尼作用也减小。
操作说明:
1、没有磁场时,让阻尼摆作自由摆动,可观察到阻尼摆经过相当长的时间才停止下来。
2、当阻尼摆在两磁极间前后摆动时,阻尼摆会迅速停止下来,说明了两极间有很强的磁阻尼。
3、将带有间隙的类似梳子的非阻尼摆代替阻尼摆作上述实验,不论有没有在两磁极,其摆动都要经过较长的时间才停止下来。
C. 复印机里的阻尼器有什么用
大家知道,使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用,我们称之为阻尼。而安置在结构系统上的“特殊”构件可以提供运动的阻力,耗减运动能量的装置,我们称为阻尼器。
利用阻尼来吸能减震不是什么新技术,在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器(或减震器)来减振消能。从二十世纪七十年代后,人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中,其发展十分迅速。特别是有五十多年历史的液压粘滞阻尼器, 在美国被结构工程界接受以前,经历了一个大量实验,严格审查,反复论证,特别是地震考验的漫长过程。下面的流程1中示的过程,就概括了它
在美国的发展过程:
·在航天、航空、军工、机械等行业中广泛应用,几十年成功应用的历史
·上世纪80年代开始在美国东西两个地震研究中心等单位作了大量试验研究, 发表了几十篇有关论文
·90年代,美国国家科学基金会和土木工程学会等单位组织了两次大型联合,由第三者作出的对比试验,给出了权威性的试验报告,供教授和工程师们参考
·在肯定以上成果的基础上被几乎各有关机构,规范审查,肯定并规定了应用办法
·管理部门通过,带来了上百个结构工程实际应用。 这些结构工程,成功地经历了地震、大风等灾害考验,十分成功。
工程结构减震与阻尼器
二十世纪,特别是近二、三十年人们对建筑物的抗振动的能力的提高已经做了巨大的努力,取得了显著的成果。这一成果中最引以为自豪的是“结构的保护系统”。人们跳出了传统增强梁、柱、墙提高抗振动的能力的观念,结合结构的动力性能,巧妙的避免或减少了地震,风力的破坏。基础隔震(Base Isolation),各种利用阻尼器(Damper) 吸能,耗能系统, 高层建筑屋顶上的质量共振阻尼系统(TMD)和主动控制( Active Control)减震体系都是已经走向了工程实际。有的已经成为减少振动不可少的保护措施。特别是对于难于预料的地震,破坏机理还不十分清楚的多维振动,这些结构的保护系统就显得更加重要。
这些结构保护系统中争议最少,有益无害的系统要属利用阻尼器来吸收这难予预料的地震能量。利用阻尼来吸能减震不是什么新技术,在航天航空,军工,枪炮,汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器来减振消能。从二十世纪七十年代后,人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等工程中,其发展十分迅速。到二十世纪末,全世界已有近100多个结构工程运用了阻尼器来吸能减震。到2003年,仅Taylor公司就在全世界安装了110个建筑,桥梁或其它结构构筑物。
泰勒Taylor公司从1955年起经过长期大量航天、军事工业的考验,第一个实验将这一技术应用到结构工程上,在美国地震研究中心作了大量振动台模型实验,计算机分析,发表了几十篇有关论文。结构用阻尼器的关键是持久耐用,时间和温度变化下稳定,泰勒公司的阻尼器经过了长期考验和各种对比分析,其他公司的产品很难望其向背。美国相应设计规范的制定都是基于泰勒公司阻尼器的产品。其产品技术先进,构造合理可靠,技术的透明度高,而且可以按设计者的要求制造适合各种用途的阻尼器。每个产品出厂前都经过最严格的测试,给出滞回曲线。泰勒Taylor公司从世界上130多个工程,32座桥梁的实际应用中,积累了大量的实际经验。
阻尼器之分类:
Damper:用于减振;
Snubber:用于防震,低速时允许移动,在速度或加速度超过相应的值时闭锁,形成刚性支撑。
阻尼器只是一个构件.使用在不同地方或不同工作环境就有不同的阻尼作用.Damper:用于减振;Snubber:用于防震,低速时允许移动,在速度或加速度超过相应的值时闭锁,形成刚性支撑。
目前各种应用中有:弹簧阻尼器,液压阻尼器,脉冲阻尼器,旋转阻尼器,风阻尼器,粘滞阻尼器等
[编辑本段]可控被动式电磁阻尼器的原理及初步实验研究
引 言
高速旋转机器的振动问题是一个比较突出且难以解决的问题。这类机器的转速高,都在超过临界乃至几阶临界转速以上运行。因此为了保证其安全运行,除了保证仔细的设计和精确的制造安装外,通常还使用阻尼器以减小振动。挤压油膜阻尼器和电磁阻尼器就是两种常用的阻尼器。本文设计了一种新的可控型被动式电磁阻尼器。
可控型被动式电磁阻尼器的结构和工作原理
图1为可控被动式电磁阻尼器的示意图。它没有位移传感器。其结构与挤压油膜阻尼器类似:旋转机械的转子(1)通过滚动轴承(2)或滑动轴承支承在铁芯(3)上。该铁芯再通过弹簧(4)支承在机座(5)上。弹簧的支承刚度可按使用要求设计,为支承系统的主刚度。在机座上环绕铁芯同心放置有四只电磁铁(6)。各磁铁线圈上都作用相同大小的直流励磁电压。
图2示出可控被动电磁阻尼器所产生的附加刚度和阻尼随频率变化的情况。可以看出在整个频率范围内附加刚度的值是负的,且随着频率的升高负的刚度值降低。在高频区刚度值几乎为零。这种阻尼特性刚好符合旋转机械所要求的低频大阻尼高频小阻尼的特性。在可控被动电磁阻尼器的尺寸确定后,刚度和阻尼值就仅取决于静态励磁电流或励磁电压。改变励磁电压值就能改变刚度和阻尼,因而这种阻尼器是可控的。
实验装置
图3a为实验装置:一根细长轴,一端支承在普通的刚性滚珠轴承上,另一端支承在图1所示的电磁阻尼器支承上。转子由直流电机驱动。轴的振动和转速分别由涡流传感器和光电传感器检测。振动信号和转速信号由计算机通过AD板采集。图3b为提供主支承刚度的平板径向弹簧。该弹簧以弹性铝为材料,线切割加工。其刚度值由有限元计算和优化。在一只电磁阻尼器支承上有两只并排放置的弹簧,以保证对称性,利于系统建模。理论计算和实验测试均表明该转子的第一阶临界转速约为3900revs/min。
实 验
在不同励磁电压下测试转子的振动随转速的变化。图4给出了实验数据。图中的四条曲线代表励磁电压分别为0伏、9伏、12伏和15伏的情况。可以看出随着励磁电压的增大,电磁阻尼器提供的阻尼也增大。这使得转子的振幅得到抑制,从0.185mm降到0.56mm,减振效果是很明显的。从图中还可以看出,由于负的电磁刚度的存在,转子的临界转速有所降低。这和图2中的结果很一致,在65HZ临界转速附近,电磁附加负刚度很小因而它对临界转速的影响很小。当励磁电压为15伏时,转子的临界转速仅下降到3780revs/min。
结 论
被动式电磁阻尼器用于转子系统取得了较好的减振效果。这种阻尼器的阻尼产生机理是被动的而阻尼的大小则是随励磁电压的大小可控的。与挤压油膜阻尼器相比,被动式电磁阻尼器具有电磁轴承相对于普通轴承的大部分优点;与主动式电磁阻尼器相比,被动式电磁阻尼器的总体结构简单、造价低、可靠性更高。因而这是一种很有发展前途的行之有效的高速转子的减振阻尼装置。
本文介绍了被动式电磁阻尼器在线性范围内的原理和仅进行了被动式电磁阻尼器的初步的减振实验,更多的非线性特性的研究和优化设计将在今后陆续报道。
D. 磁阻尼摆的实验公式
磁阻尼摆的实验公式:T=2π*根号下L/g。
通常JD409或JD409-1型灵敏电流计的阻尼时间小于4S,因为此种灵敏电流计的动圈铝框是闭合的,已有一定的阻尼作用。所以本演示中最好采用老式的灵敏电流计(内部动圈铝框是不闭合的),演示短路阻尼效果更好。
本实验说明灵敏电流计不用时,应在两接线柱上加上短路线,以达到阻尼保护的作用。防止在搬动或运输过程中,电流计受到振动,指针振幅过大而被撞弯或轴尖脱落等情况。
物理原理:
由金属板做成摆锤的单摆,当摆动过程中摆锤在磁铁两磁极间往复通过时,对摆锤面的某一局部范围而言,磁通量发生变化,因而产生感应电动势,进而产生感应电流,这就是涡电流。按楞次定律,涡电流的磁场与原磁场的作用,阻碍摆锤的运动。
因此金属摆总是受到一个阻尼力的作用,就像在某种粘滞介质中摆动一样,很快地停止下来,这种阻尼起源于电磁感应,故称电磁阻尼。若是开口摆锤,涡电流减小,阻尼作用也减小。
以上内容参考:网络--实验
E. 电磁阻尼原理是什么
电磁阻尼原理是:当闭合导体与磁极发生相对运动时,两者之间会产生电磁阻力,阻碍相对运动。这一现象可以用楞次定律解释:闭合导体与磁极发生切割磁感线的运动时,由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化,闭合导体会产生感应电流,或者叫动生电流。这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。其阻力大小正比于磁体的磁感应强度、相对运动速度等物理量。
电磁阻尼现象的特点
电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合,例如电度表、电磁制动机械,甚至磁悬浮列车等。在磁场中转动的线圈,会产生感应电动势。若线圈的外电路闭合,则在线圈中会产生感应电流。磁场对感应电流将产生安培力,形成与原来转动方向相反的力偶矩,对线圈的转动起阻尼作用。下列两种方法,分别演示短路线接上后,对灵敏电流计和电动机的电磁阻尼效果。
F. 电磁阻尼的说明
(1)通常JD409或JD409-1型灵敏电流计的阻尼时间小于4S,因为此种灵敏电流计的动圈铝框是闭合的,已有一定的阻尼作用。所以本演示中最好采用老式的灵敏电流计(内部动圈铝框是不闭合的),演示短路阻尼效果更好。
(2)本实验说明灵敏电流计不用时,应在两接线柱上加上短路线,以达到阻尼保护的作用。防止在搬动或运输过程中,电流计受到振动,指针振幅过大而被撞弯或轴尖脱落等情况。
方法二
目的 演示电动机的短路制动方法。
器材 玩具电机,单刀双位开关,干电池,导线等。
G. 电磁阻尼的定义
电磁阻尼现象源于电磁感应原理。宏观现象即为:当闭合导体与磁极发生相对运动时,两者之间会产生电磁阻力,阻碍相对运动。这一现象可以用楞次定律解释:闭合导体与磁极发生切割磁感线的运动时,由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化,闭合导体会产生感应电流,或者叫动生电流。这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。其阻力大小正比于磁体的磁感应强度、相对运动速度等物理量。
电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合,例如电度表、电磁制动机械,甚至磁悬浮列车等。
为了简单可靠地增加系统的稳定性、抑制转子的共振峰值.提出了一种新型的被动式电磁阻尼器.它的结构类似于电磁轴承.但无需闭环控制,采用直流电工作。通过分析发现,电磁阻尼器线圈内由于转子涡动时变化的磁场而产生的波动电流与转子位移间的相位差是产生阻尼的原因,推导了波动电流、阻尼系数的计算公式。实验结果显示该阻尼器提供的阻尼能够有效地抑制共振振幅。
电磁阻尼:
在磁场中转动的线圈,会产生感应电动势。若线圈的外电路闭合,则在线圈中会产生感应电流。磁场对感应电流将产生安培力,形成与原来转动方向相反的力偶矩,对线圈的转动起阻尼作用。下列两种方法,分别演示短路线接上后,对灵敏电流计和电动机的电磁阻尼效果。
方法一
目的 演示灵敏电流计的短路保护。
器材灵敏电流计,导线等。
H. 电磁阻尼现象形成的原因是什么
电磁阻尼现象源于电磁感应原理。宏观现象即为:当闭合导体与磁铁发生相对运动时,两者之间会产生电磁阻力,阻碍相对运动。这一现象可以用楞次定律解释:闭合导体与磁体发生切割磁感线的运动时,由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化,闭合导体会产生感生电流,这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。其阻力大小正比于磁体的磁感应强度、相对运动速度等物理量。
电磁阻尼现象泛广应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合,例如电度表、电磁制动机械,甚至磁悬浮列车等。