最新92法拉第地磁感应定律自感涡流解析课件PPT.ppt 43页

'92法拉第地磁感应定律自感涡流解析 1．法拉第电磁感应定律(1)定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的成正比．(2)公式：E＝.磁通量的变化率二、法拉第电磁感应定律思考：感应电动势的方向如何判断？针对训练：如图甲所示，100匝线圈(图中只画了1匝)两端A、B与一电压表相连．线圈内有一垂直指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列关于电压表的说法正确的是(　　)A．电压表读数为50VB．电压表读数为150VC．电压表“＋”接线柱接A端D．电压表“＋”接线柱接B端 2．特殊情况(1)导体切割磁感线的情形：①一般情况：运动速度v和磁感线方向夹角为θ，则E＝.②常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E＝.(2)导体棒在磁场中转动：导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势E＝(平均速度取中点位置线速度Lω)．BlvsinθBlv注意：有效切割长度：即导体在与v垂直的方向上的投影长．试分析图中的有效切割长度．V1V2 ACD 1．自感现象(1)概念：由于导体本身的变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做，其大小E＝，L为自感系数．(2)自感系数：L与线圈的、、以及是否有等因素有关，其单位是，符号是.电流自感电动势大小形状圈数铁芯亨利H 2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生，这种电流像水的旋涡所以叫涡流．(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到，安培力的方向总是导体的运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来．交流感应电动机就是利用的原理工作的．(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了的推广应用．感应电流安培力阻碍感应电流电磁驱动楞次定律 【例1】如图所示，光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=2,框架上放置一质量为0.05kg，电阻为1Ω的金属杆ab，其余电阻不计，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T,（1）若ab在外力作用下以V=6m/s的速度向右匀速滑动，求感应电动势是多少？ab两端电压是多少？外力大小是多少？（2）若ab杆以恒定加速度a＝2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则在5s内平均感应电动势是多少？第5s末，回路中的电流多大？第5s末，作用在cd杆上的水平外力多大？5s内通过电阻R1上的电荷量q？题型一：法拉第电磁感应定律应用 1.如图所示，磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aob，导轨平面垂直磁场方向．一条直导线MN垂直ob方向放置在导轨上并接触良好．当MN以v＝4m/s的速度从导轨o点开始向右沿水平方向匀速运动时，若所有导线单位长度的电阻为r＝0.1Ω/m，求：(1)经过时间t后，闭合回路的感应电动势的瞬时值；(2)时间t内，闭合回路的感应电动势的平均值；(3)闭合回路中的电流大小和方向． 2.如图9－2－5所示，固定在水平桌面上的金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计．从t＝0时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为k.求：用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，写出F的大小随时间t变化的关系式．F 变式训练3.如图所示，有界磁场的高度为h，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面．在磁场上下边界线上各有一个光电测速仪，能测出物体经过边界线时的速度．一个质量为m、电阻为R、边长为a(a0.25%～0.60%③高碳钢WC>0.60%2）合金钢：①低合金钢合金元素含量（质量分数）≤5%②中合金钢合金元素含量（质量分数）>5%～10%③高合金钢合金元素含量（质量分数）>10% 2、铸钢3、灰铸铁4、球墨铸铁二、有色金属1、铜合金①黄铜：铜和锌的合金②青铜：加入主要元素为锡、铅等2、铝合金3、钛合金 三、非金属材料1、工程塑料热塑性塑料：热固性塑料：P212、橡胶3、人工合成矿物刚玉（宝石）：（Al2O3）红宝石：渗入氧化铬和二氧化钛蓝宝石：渗入氧化钛和氧化铁石英：天然：人工合成：四、复合材料性质不同的两种或两种以上金属或非金属材料定向处理或复合 第四节钢的热处理钢的热处理：是通过加热、保温、冷却的操作方法，使钢的组织结构发生变化，以获得所需性能的一种工艺方法。钢的热处理与铸、锻、机械加工的区别：钢的热处理：零件在热处理前后，形状和尺寸几乎没有多大的变化，但其内部结构却发生了质的变化，铸、锻、机械加工：是为了获得一定形状、一定尺寸精度的零件。 钢的热处理的类型：一、普通热处理：1、退火：将钢加热到稍高于临界温度，并在该温度下保持一定时间，然后随炉缓慢冷却。临界温度：为共析钢实际加热时，所有铁素体转变为奥氏体的温度。2、正火：将钢加热到稍高于临界温度，并在该温度下保持一定时间，然后在空气中冷却。正火的加热温度和加热时间与退火相似，冷却速度大于退火时的冷却速度。 3、淬火：将钢加热到临界温度以上的某一温度，经保温后并投入水、盐水或油中迅速冷却。目的：提高零件的硬度和耐磨性4、回火：将淬火后的零件，重新加热到临界温度以下的某一温度，并在该温度下保持一定时间，然后在空气中或在油中冷却。 根据加热温度的不同，回火可分为：1）低温回火：加热温度150～250°C目的：保持高硬度的前提下降低淬火应力和脆性，用于需要高硬度的工具和受强烈摩擦的零件。2）中温回火：加热温度300～450°C目的：消除淬火后的内应力，获得较高的弹性、一定的硬度和韧性，用于需要一定的硬度、好的弹性和一定韧性的零件。3）高温回火：加热温度500～650°C目的：消除淬火后的内应力，获得较高的韧性和塑性，但硬度较低。 调质处理：淬火后经高温回火的热处理过程。时效处理：低温长时间的回火。（或称为尺寸稳定处理）人工时效处理一般在油浴炉中进行。冷处理：将淬冷至室温的零件继续放入到-70°C～-80°C的冷槽中冷冻，保持一段时间。 二、表面热处理：1、表面淬火：快速加热与迅速冷却相结合1）目的：表面被淬硬，而中心仍保持原来的塑性和韧性较好退火、正火或调质状态的组织。2）表面淬火用钢：含碳量以0.40%～0.50%为宜。（中碳钢）3）表面淬火方法：①感应加热表面淬火：高频加热：电流频率100～500KHZ中频加热：电流频率500～10000HZ低频加热：电流频率50HZ②火焰加热表面淬火 ③电接触加热表面淬火④电解液加热表面淬火激光加热4）适用范围：要求表面硬度高、内部韧性大的零件。 2、化学热处理：将零件置于一定介质中加热和保温。1）化学热处理与表面淬火的区别：表面不仅有组织的变化，而且有成份的变化。2）化学热处理的方法：①渗碳：渗碳是向钢件表面层渗入碳原子的过程。方法：气体渗碳法：将工件置于密封的加热炉中，通入气体渗碳剂，在900°C～950°C加热、保温，使活性碳原子渗入钢件表面层。（多用）固体渗碳法：液体渗碳法： ②氮化：氮化是向钢件表面层渗入氮原子的过程。③碳氮共渗（氰化）：碳氮共渗是向钢件表面层同时渗入碳原子和氮原子的过程。 第五节表面精饰P26表面精饰：是指在金属零件的表面附上一层覆盖层，以达到防腐蚀、装饰等目的。表面精饰的方法：1）电镀2）化学处理3）涂漆 一、电镀1、镀铬：适用于钢、铜及铜合金、铝及铝合金。2、镀镍：适用于钢、铜合金和铝合金。（镍有磁性）3、镀镉：适用于钢、铜合金和铝合金。4、镀锌：适用于钢、铜及铜合金。5、镀银：适用于铜合金。 二、化学处理化学处理的方法：氧化和磷化氧化：在零件表面上形成氧化膜。磷化：在零件表面上形成磷酸盐膜。1、黑色金属的氧化和磷化：用于精密铸件2、铝及铝合金的阳极氧化：用于保护和装饰性覆盖层3、铜及铜合金的氧化：用于与光学零件接触的零件、复杂零件 三、涂漆涂漆：是在金属制品的表面涂上清漆或磁漆的薄膜。作用：起到保护和装饰作用，也有的起到消光作用或绝缘作用第六节材料的选用原则材料的选用应考虑：1、使用要求P272、工艺要求3、经济要求'