电磁感应 · 对比实验

涡流、阻尼与驱动实验台

磁场变化会在整块导体中“绕出”闭合电流。它有时拖慢运动,有时带动物体——角色不同,遵守的却是同一条规律。

总在削弱
相对运动

铜管中的磁铁为什么慢下来?

铜管不吸磁铁,慢落来自管壁中的闭合涡流。

磁铁同时通过铜管和塑料管的对比 塑料管中磁铁快速下落;铜管中涡流产生向上的磁力,磁铁较慢下落。 铜管 塑料管 北 南 北 南 涡流磁力 运动方向
涡流强弱54%
制动力趋势54%
铜管落速0.62 倍

别背“总是阻碍运动”

楞次定律针对的是引起感应电流的磁通量变化。换成运动语言更准确:涡流的作用总想减小导体与磁场之间的相对运动。于是,磁铁穿过静止铜管时表现为阻尼;旋转磁场领先铝盘时,却会给铝盘一个同向的驱动力矩。

在同一几何条件下,可以用趋势式 涡流强弱 ∝ 导电性 × 相对变化快慢 建立直觉。叠片铁芯还会缩小闭合路径,从而显著减小涡流和焦耳热。这里比较的是趋势,不替代具体装置的定量计算。

先判断,再看理由

铝盘转动时,把静止磁铁靠近盘边,铝盘会减速;若换成旋转磁场从静止带动铝盘,铝盘会加速。怎样理解最准确?