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用电磁炉演示涡流等实验

2013-01-17张立新汪宏兰

物理通报 2013年9期

张立新 汪宏兰

(如皋高等师范学校 江苏 南通 226500)

电磁炉是现代家庭普遍使用的加热炊具,用电磁炉演示物理实验,可帮助学生巩固多方面的电磁学知识,如涡流的产生、LC谐振电路、磁性材料性质等.本实验所用的电磁炉有三种状态.工作态:指示灯LED正常发光,炉盘线圈持续振荡,机内散热风机转动;待机状态:指示灯发出频闪光,炉盘线圈间歇式振荡,风机仍然运转;关机态:指示灯熄灭,炉盘线圈切断电源,且风机停止转动.电磁炉能够实现三种状态的自动转换.

1 观察电磁炉产生的涡流

涡流属于一种电磁感应现象.通常所说的电磁感应发生在闭合回路的线圈中,而涡流发生在整体的金属块或金属板中.当穿过金属块或金属板的磁通量发生变化时,在其中便产生感生电流,这就是涡流.用铜导线将12 V的电珠焊接成单匝闭合电路,我们称之为“电珠导线环”.将它置于电磁炉的炉面上,打开电源开关,可观察到电珠发出频闪光,此乃间歇涡流导致的频闪光.学生提问:“为什么电珠不发连续光?”原来因炉面未放置铁磁质锅具,电磁炉处于待机状态.机内CPU定时发出检锅信号,大功率开关管处于间歇导通状态,炉盘线圈也处于间歇振荡态,因此电珠只能发频闪光.频闪可持续1 min,此间若不放置锅具,电磁炉将自动关机.

现将盛水的铁质搪瓷茶缸置于炉面中央,诱导电磁炉投入工作,并将“电珠导线环”圈套在茶缸外围,此时学生看到电珠发出耀眼的……

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