如图172,将通有变化电流的导线绕在铁块上.
图172
探讨1:请问铁块中有感应电流吗?如果有,它的形状像什么?
【提示】 有.变化的电流产生变化的磁场,根据楞次定律可知铁块中产生感应电流,它的形状像水中的旋涡,所以把它叫做涡电流,简称涡流.
探讨2:在上述过程中伴随着哪些能量转化?
【提示】 电能转化为磁场能,磁场能最终转化为内能.
1.涡流的产生
涡流实际上是一种特殊的电磁感应现象,当导体处在变化的磁场中,或者导体在非匀强磁场中运动时,导体内部可以等效成许许多多的闭合电路,当穿过这些闭合电路的磁通量变化时,在导体内部的这些闭合电路中将产生感应电流,即导体内部产生了涡流.
2.涡流的特点
(1)电流强:当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时,由于整块金属的电阻很小,涡流往往很强.
(2)功率大:根据公式P=I2R知,热功率的大小与电流的平方成正比,故金属块的发热功率很大.
3.能量转化
伴随着涡流现象,常见以下两种能量转化.
(1)如果金属块放在了变化的磁场中,则磁场能转化为电能,最终转化为内能;
(2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功