给一线圈通以正弦交流电,把一块铁块逐渐靠近他,铁块会否发热?通过线圈的电流会有什么变化?为什么?
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/10 09:09:40
给一线圈通以正弦交流电,把一块铁块逐渐靠近他,铁块会否发热?通过线圈的电流会有什么变化?为什么?
铁块会发热.其一,铁块将被反复磁化、退磁、反向磁化,这个过程中将产生磁滞损耗;其二,交变磁场在其周围会感应出交变电场,铁块靠近后,里面会产生涡流,从而产生涡流损耗.通常这两种损耗(磁滞损耗和涡流损耗)加起来称为铁损.线圈的电流也要发生变化,但情况比较复杂.首先,看你给线圈供电的电源,是电流源还是电压源.理想电流源,其输出的电流是不变的;理想电压源,则输出的电压不变.铁磁靠近后,线圈的阻抗发生变化,可根据欧姆定律计算出其在新状态下的电流.这是稳态情况.还有瞬态过程,也是可以计算的,不过瞬态一般按指数规律衰减.
再问: 你说的很棒,我不太明白电感是如何向外传递能量?铁块靠近线圈,(线圈接电压源)线圈流过的电流肯定会增大,也就是线圈向铁块传递了能量。这个过程是怎么进行的?
再答: 线圈在周围产生了电磁场,电能转化为场能。电磁场又在铁块中转化为电能(涡流)和磁场能,然后进一步转化成热能。铁块相当于是负载,只是这个能量传递过程是无接触的。没有铁块时,也有电磁场,但能耗较小,因为负载小,只有电磁辐射。另外举个例子。变压器,如果副边不接负载,则原边电流很小;如果副边接了负载,则原边电流自动加大。道理是一样的,实际上,你说的铁块和线圈,就是一个特殊的变压器和负载组合。
再问: 你说的很棒,我不太明白电感是如何向外传递能量?铁块靠近线圈,(线圈接电压源)线圈流过的电流肯定会增大,也就是线圈向铁块传递了能量。这个过程是怎么进行的?
再答: 线圈在周围产生了电磁场,电能转化为场能。电磁场又在铁块中转化为电能(涡流)和磁场能,然后进一步转化成热能。铁块相当于是负载,只是这个能量传递过程是无接触的。没有铁块时,也有电磁场,但能耗较小,因为负载小,只有电磁辐射。另外举个例子。变压器,如果副边不接负载,则原边电流很小;如果副边接了负载,则原边电流自动加大。道理是一样的,实际上,你说的铁块和线圈,就是一个特殊的变压器和负载组合。
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