永久磁铁周围会存在磁场,放入金属管中后,磁铁的磁场会穿过金属管中的某些横截面,使金属管中的某些横截面中产生磁通量。Φ=BS.
在磁铁下落的过程中,磁铁下方金属管的横截面的磁通量要增加,磁铁上面的金属管的截面中的磁通量会减小,上下横截面中的磁通量只要发生变化,就会产生感应电流,这些感应电流的磁场总是阻碍永久磁铁的磁场的变化,即都会阻碍磁铁的运动。用楞次定律判断的结果是:“来拒去留”。
阻碍越来越大,所以磁铁下落加速度越来越小。当磁铁到达铜管中间时,使铜管和磁力线产生切割运动,和加速度恢复过程,就使掉落速度会减缓。该实验不会有害。
铜管越长,铜管上半截加速度幅度变小,和下半截恢复现象越明显。
原理是:磁铁移动产生的变化磁场导致铜管产生了感应电流,感应电流的伴生磁场反过来作用于磁铁,阻碍它的运动,故而速度变慢。
首先提到的是电磁感应的原理,当磁铁在铜管里运动时,对于铜管的各个横截面而言,磁通量是时刻发生变化的,根据电磁感应原理,此时铜管里产生感应电流,并且感应电流产生的磁场必定是阻止磁通量发生变化的,表现为和磁铁磁场相斥,阻碍它的运动。
磁铁具有磁性,在空间激发磁场B,而将磁铁放入铜管的时候,会导致铜管内的磁通量BS增大,而产生的感应电动势为磁通量对时间的微商,方向是负的磁通量的变化率,满足右手螺旋。由于感动电动势也会随着时间变导致产生的电流是一个变化量,变化的电流也会产生一个变化的磁场B',这个磁场的方向由上面的公式得到总是和BS的增量的方向相反。所以两个磁场的相同的磁极会产生斥力,导致磁铁的速度下降。
若想要了解定量的解答过程,可以追问或者自行参考《电磁学》书籍。
磁铁运动时会在铜管中产生感应电流。
根据楞次定律,所产生的感应电流一定会阻碍磁铁的运动,从而使磁铁运动速度变慢。
将铷磁铁往铜管中一放,结果铷磁铁像被减速一样,这是什么原理?