刘春慧+张洪明

摘 要：本文介绍了一个自制实验来演示涡流的热效应现象，利用简单的实验器材产生高频低压振荡电流，对线圈内的被感应金属加热，演示涡流的热效应。

关键词：电磁感应；涡流；自感；涡流热效应

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）6-0054-3

人教版教材物理选修3-2第4章第7节《涡流电磁阻尼电磁驱动》的第一部分涡流，教材上讲解了涡流的防止和利用，可以利用涡流现象进行真空冶炼。这个实验要求的条件在实际课堂教学中不容易达到。笔者通过研究制作出类似的实验仪器，成功演示了涡流的热效应。方法介绍如下：

1 实验器材

实验所需要的器材如表1所示。

2 实验原理

用旧电脑电源变压器的一组输出电源作为本实验仪器的电源电压。当电源电压作用于

+12 V，电流开始同时通过两侧的初级并施加到IRFP260的漏极（D）上。电压会同时出现在IRFP260的门极（G）上并开始将IRFP260开启。因为没有任何两个元件是完全一样的，一个IRFP260比另一个开得快一些，更多的电流将流过这个IRFP260。通过导通侧初级绕组的电流将另一侧IRFP260的门极电压拉低并开始关断它。图1中电容和初级的电感发生LC谐振并使电压按正弦规律变化。如果没有这个电容，通过IRFP260的电流会一直增大，IRFP260将被烧毁。

假设Q1首先开启。当Z点电压跟着LC谐振的半个周期上升到峰值再回调时，Y点电压会接近0。随着Z点电压下降到0，Q1的门极（G）电压消失，Q1关闭。同时Q2开启，此时Y点电压开始上升。Q2的导通把Z点电压拉低到接近地，这可以确保Q1完全关断。……