- 主题:轻松一刻:直流电动机与电磁铁的比较
如果把直流电动机和电磁铁中的铜线圈全部替换成超导线圈,那么接通电路,直流电动机还是在消耗电能,而电磁铁却不会再消耗电能。二者都是电转换为磁,差距咋这么大呢?
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修改:md2006 FROM 120.225.233.*
FROM 120.225.233.*
我觉得不是这么理解的,消耗电能的是电动机这个整体 , 不能拆开了单说电磁铁消耗了电能。 换成超导体的差别就是,电流不再产生热能损耗。
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FROM 113.89.8.227
【 在 zdg102 的大作中提到: 】
: 我觉得不是这么理解的,消耗电能的是电动机这个整体 , 不能拆开了单说电磁铁消耗了电能。 换成超导体的差别就是,电流不再产生热能损耗。
那电磁铁也可以看作一个整体呀,二者产生差异的原因是什么?
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FROM 120.225.233.*
我是这么考虑的,首先根据能量守恒, 电能不会消失, 只是转化成了动能和热能。
电能转化成动能,光靠电磁铁不行。 普通玩具四驱车的直流电动机, 转子是电磁铁,定子是永磁体。
永磁体对电磁铁做功,能量从电能转化成动能。 如果只有电磁铁,没有永磁体,这个能量转换就没法完成。
只是 普通导体换成超导体, 原本一部分电能转化成热能的,变成全部转化成动能。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 那电磁铁也可以看作一个整体呀,二者产生差异的原因是什么?
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FROM 113.89.8.227
【 在 zdg102 的大作中提到: 】
: 我是这么考虑的,首先根据能量守恒, 电能不会消失, 只是转化成了动能和热能。
: 电能转化成动能,光靠电磁铁不行。 普通玩具四驱车的直流电动机, 转子是电磁铁,定子是永磁体。
: 永磁体对电磁铁做功,能量从电能转化成动能。 如果只有电磁铁,没有永磁体,这个能量转换就没法完成。
: ...................
永磁体对电磁铁做功,能量从电能转化成动能——把通电的线圈放到一块永磁体的旁边,它们之间会一直做功吗?换成超导线圈就不用再考虑热效应了
假如你是一中学物理老师,这样回答学生能明白不?
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修改:md2006 FROM 120.225.233.*
FROM 120.225.233.*
如果通电线圈一直运动的话,就有做功。 中学物理老师说过,做功的条件是 力和位移。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 永磁体对电磁铁做功,能量从电能转化成动能——把通电的线圈放到一块永磁体的旁边,它们之间会一直做功吗?换成超导线圈就不用再考虑热效应了
: 假如你是一中学物理老师,这样回答学生能明白不?
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FROM 113.89.10.80
【 在 zdg102 的大作中提到: 】
: 如果通电线圈一直运动的话,就有做功。 中学物理老师说过,做功的条件是 力和位移。
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这个问题很难吗?
为什么直流电动机可以通过电流在线圈中产生的磁场与外磁场之间的相互作用实现能量的转换呢?
一般情形下,当2个磁场发生相互作用的时候,一旦达到平衡就会静止下来,也就实现不了能量的转换。再看直流电动机,尽管输入的电流方向不变,但由于电刷和转动惯性的存在,线圈中电流的方向是在时刻变化着的,这就导致线圈所产生磁场的方向时刻在变,而外磁场的方向是恒定的,其结果就是这2个磁场始终在打架,这一过程假如用小磁针来演示就会很直观——以上解释是依据磁场的概念给出的,没有错,但总给人一种雾里看花的感觉。要想精细化的来解释这一过程,还得从微观上去认识——“磁场”究竟是啥?
法拉第不具备应用数学工具推理物理问题的能力,但他的物理直觉非常好。在他的那个时代,既然不能精细化的认识带电体和磁体周围空间所呈现出来的状态,那么就整体地认识一下,由此提出磁场和电场的概念,尤其是用磁力线和电力线来描述磁场、电场的大小和方向相当实用。“场”只是一个过渡性的概念,如果对它进行精细化认识,那么就会得出“电”的本源,进而也就知道了“磁”是什么(详情可见我早年间那个粗糙的模型——《物质运动的起源和电磁现象的本质》一文)
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FROM 120.225.233.*
能量转换靠的是做功, 比如电动机通电之后,电能转换成动能, 如果此时我把电动机 卡住不让它动, 就只有力没有位移, 也就没有做功。电能无法转换成动能。 此时电能完全转换成热能, 电动机温度上升。
我发现你有个特点,思考的范围超级广,但没有在一个方向上仔细深入思考研究,^_^
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 这个问题很难吗?
: 为什么直流电动机可以通过电流在线圈中产生的磁场与外磁场之间的相互作用实现能量的转换呢?
: 一般情形下,当2个磁场发生相互作用的时候,一旦达到平衡就会静止下来,也就实现不了能量的转换。再看直流电动机,尽管输入的电流方向不变,但由于电刷和转动惯性的存在,线圈中电流的方向是在时刻变化着的,这就导致线圈所产生磁场的方向时刻在变,而外磁场的方向是恒定的,其结果就是这2个磁场始终在打架,这一过程假如用小磁针来演示就会很直观——以上解释是依据磁场的概念给出的,没有错,但总给人一种雾里看花的感觉。要想精细化的来解释这一过程,还得从微观上去认识——“磁场”究竟是啥?
: ...................
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FROM 113.89.10.80
【 在 zdg102 的大作中提到: 】
: 能量转换靠的是做功, 比如电动机通电之后,电能转换成动能, 如果此时我把电动机 卡住不让它动, 就只有力没有位移, 也就没有做功。电能无法转换成动能。 此时电能完全转换成热能, 电动机温度上升。
: 我发现你有个特点,思考的范围超级广,但没有在一个方向上仔细深入思考研究,^_^
在输入电流强度不变的情况下,你就是把线圈(超导线圈)卡住,线圈也不会发热,它就变成一块电磁铁了,这与把一块电磁铁放在一块永磁体的旁边没有什么不同。但交流电动机不行,转子会首先过热,殃及线圈(漆包线的绝缘层很脆弱),同时转子停转,风扇也失去作用,加剧热量的积累
正因为我发现自己啥也做不了,所以才点到为止,要不早就去尝试了
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修改:md2006 FROM 120.225.233.*
FROM 120.225.233.*
不管电流变还是不变,只要线圈有电流有电阻就会发热。 超导线圈没有电阻确实不会发热。
另外:通电转动的普通直流电动机,如果把他卡住不动,其他条件不变(比如供电电压不变),电机的电流会变大(因此发热变大),松开让他转动,电流会变小。
【 在 md2006 的大作中提到: 】
: 在输入电流强度不变的情况下,你就是把线圈(超导线圈)卡住,线圈也不会发热,它就变成一块电磁铁了,这与把一块电磁铁放在一块永磁体的旁边没有什么不同。但交流电动机不行,转子会首先过热,殃及线圈(漆包线的绝缘层很脆弱),同时转子停转,风扇也失去作用,加剧热量的积累
: 正因为我发现自己啥也做不了,所以才点到为止,要不早就去尝试了
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FROM 113.89.10.80