Question

法拉第电机和涡流制动的区别

课本上法拉第电机由一个铜盘在磁场中转动，产生沿半径方向的电动势，为什么涡流制动那里，由一个铝盘在蹄型磁铁中转动，产生的是涡流？那涡流是什么方向的？

Answer 1

这个问题很有意思。法拉第发电机必须整个圆盘都在磁场力，这样整个圆盘都是旋转导体，例如圆心电位高，边缘电位低，因此不存在涡流制动的问题。但如果只有一部分磁通覆盖圆盘上，有磁通的部分是发电机没错，但没有磁通的地方（也就是外电路）是短路的，这样整个电路就是类似短路运行的发电机，因此就是制动。“由一个铝盘在蹄型磁铁中转动”产生的电流也是圆形流动，但方向不会变，应该不是涡流，涡流是在一个面积上自成漩涡，只有给圆盘加上交变磁场的时候才发生。

追问

没有磁通的地方短路，那外电路哪个方向相当于导线？短路的圆形电流大概是以哪里为圆形，什么为半径的？为什么产生圆形电流就能制动？

追答

圆盘上有磁通的地方就相当于发电机，它切割磁力产生电势发电，没有磁通的部分就相当于外电路了，它是导体，就好比短路一样流过电流。这个电流分布在圆面上，是环形的，但应该不是标准的圆形。产生这种环形电流不会直接制动圆盘，但对于圆盘上切割磁力线的部分，也就是发电的部分，由于输出电流，对外电路做功，电路就会产热，从能量守恒来说，必然会制动。还有，电流流过，反过来想就相当于磁场内通电导体，它就会受力，可以判断这种情况下一定是阻力，阻碍圆盘转动。综合而言，就制动了。转的越快，制动力越大，越慢，制动力就越小了。