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熱力學第一定律 電磁感應定律( 三 )

線圈感應電流電磁感應法拉第


利用渦流加熱熔煉金屬-電磁感應
利用渦流加熱熔煉金屬-電磁感應
了不起，叫“皮膚效應” 。在工業上，感應加熱按頻率分為四種:工頻(50hz)；中頻(0.5 ~ 8千赫)；超級音頻(20 ~ 60 kHz)；高頻(60 ~ 600千赫) 。工頻交流由配電變壓器直接提供；中頻電流由三相電機驅動中頻發電機或晶閘管逆變器產生；超音頻和高頻交流由大功率管振蕩器產生 。
無芯感應爐的用途是冶煉鑄鐵、鋼、合金鋼和銅、鋁等有色金屬 。交流電的頻率應根據坩堝能容納的金屬質量來選擇，以獲得最佳效果 。例如:5公斤20千赫，100公斤2.5千赫，5噸1千赫至50千赫 。
熔煉鍋內充滿待熔煉的金屬，高頻交流電通過線圈，在待熔煉的金屬中產生強烈的渦流，從而產生大量的熱量熔化金屬 。這種熔煉方法速度快，溫度容易控制，可以防止有害雜質混入待熔煉的金屬中，適用于熔煉特種合金和特殊鋼 。
感應加熱也廣泛應用于鋼鐵零件的熱處理，如淬火、回火、表面滲碳等 。例如，齒輪、軸等 。只需要表面淬火來提高硬度和耐磨性，就可以用高頻交流電放入a 空芯線圈中 。表層可以在幾秒鐘內上升到淬火所需的高溫，顏色為紅色，但內部溫度上升很少，然后用水或其他淬火劑快速冷卻就足夠了 。
電動機
發電機可以“反向”運行，變成電動機 。比如以法拉第盤為例，讓一個DC電流被電壓驅動，通過導電軸臂 。然后，根據洛倫茲力定律，移動的電荷受到磁場B的力，這個力會使圓盤按照弗萊明左手定則設定的方向旋轉 。在沒有不可逆效應(如摩擦或焦耳熱)的情況下，磁盤的轉速必須使dB/dt等于驅動電流的電壓 。
變壓器
法拉第定律預測的電動勢也是變壓器的工作原理 。當線圈中的電流變化時，變化的電流產生變化的磁場 。磁場范圍內的第二根導線會感受到磁場的變化，因此其耦合磁通量也會發生變化(dB/dt) 。因此，第二個線圈中會有電動勢，稱為感應電動勢或變壓器電動勢 。如果一個電負載連接到線圈的兩端，電流就會流動 。
重要意義
法拉第的實驗表明，只要流經閉合電路的磁通量發生變化，就會產生電流 。這種現象稱為電磁感應，產生的電流稱為感應電流 。
法拉第根據大量實驗事實總結出以下定律:電路中感應電動勢的大小與通過電路的磁通量變化率成正比 。
感應電動勢用=n/t表示，這是法拉第電磁感應定律 。
電磁現象是電磁學中最重要的發現之一，它揭示了電現象和磁現象之間的相互關系 。法拉第電磁感應定律的意義在于，一方面，根據電磁感應原理，人們制造了發電機，使大規模生產電能并遠距離傳輸成為可能；另一方面，電磁感應廣泛應用于電氣技術、電子技術和電磁測量 。自此，社會步入電氣化時代 。
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