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電磁阻尼演示器開口鋁管強(qiáng)磁圓柱物理

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應(yīng)用領(lǐng)域 綜合

電磁阻尼現(xiàn)象源于電磁感應(yīng)原理。宏觀現(xiàn)象即為:當(dāng)閉合導(dǎo)體與磁極發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者之間會(huì)產(chǎn)生電磁阻力,阻礙相對運(yùn)動(dòng)。這一現(xiàn)象可以用楞次定律解釋:閉合導(dǎo)體與磁極發(fā)生切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),由于閉合導(dǎo)體所穿透的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,或者叫動(dòng)生電流。這一電流所產(chǎn)生的磁場會(huì)阻礙兩者的相對運(yùn)動(dòng)。其阻力大小正比于磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度、相對運(yùn)動(dòng)速度等物理量。

電磁阻尼現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于需要穩(wěn)定摩擦力以及制動(dòng)力的場合,例如電度表、電磁制動(dòng)機(jī)械,甚至磁懸浮列車等。

為了簡單可靠地增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抑制轉(zhuǎn)子的共振峰值.提出了一種新型的被動(dòng)式電磁阻尼器.它的結(jié)構(gòu)類似于電磁軸承.但無需閉環(huán)控制,采用直流電工作。通過分析發(fā)現(xiàn),電磁阻尼器線圈內(nèi)由于轉(zhuǎn)子渦動(dòng)時(shí)變化的磁場而產(chǎn)生的波動(dòng)電流與轉(zhuǎn)子位移間的相位差是產(chǎn)生阻尼的原因,推導(dǎo)了波動(dòng)電流、阻尼系數(shù)的計(jì)算公式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該阻尼器提供的阻尼能夠有效地抑制共振振幅。

電磁阻尼:

在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。若線圈的外電路閉合,則在線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。磁場對感應(yīng)電流將產(chǎn)生安培力,形成與原來轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力偶矩,對線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)起阻尼作用。下列兩種方法,分別演示短路線接上后,對靈敏電流計(jì)和電動(dòng)機(jī)的電磁阻尼效果。




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