1樓:大魚
首先它會被大氣層摩擦生熱融化,地磁太小了。忽略大氣層,只考慮地磁的話,那就計算下感應電流,帶入鐵的電阻,就很容易計算出熱量,然後轉化為溫度,答案就有了,具體計算過程,你應該自己去學習,也就是那幾個公式,很簡單的
2樓:宮非
2019-04-21
想靠切割地磁場不太靠譜,我想到了電磁爐。電磁爐的基本原理,就是利用磁場變換讓金屬導體產生「渦電流」,而渦電流在金屬導體中產生電流熱效應,藉此加熱金屬。
電磁爐基本結構示意圖。
不知道各位有沒有看過這個視訊:
高頻電感加熱融化鐵塊,原理是什麼?
這個裝置稱之為「高頻感應電爐」,將普通的三相電路經過變頻電路後,將頻率增至 8,000-10,000Hz 或者更高。根據電磁感應的原理,變化的電場產生交變的磁場,進而產生交變的電場通過線圈內部。如果我們想熔化一噸的鐵水,這時候可以使用中頻感應電爐,熔化一噸鋼水的電耗計算方式,應該是從25℃ 公升溫至1,450℃ 所消耗的電能,因各家機型設計不同,耗電量概略在 550-700 度電之間。
又該怎麼詳細地計算呢?這裡會用到以下公式,各位可以上網抓廠家的裝置規格自行計算吧!
1). 感應電動勢公式:E=BLvsinθ ----- (1)2). 焦耳定律: ----- (2)
3). 電阻定律:R=ρL/S ----- (3)4). 比熱容公式:Q=cm△T
其中,B:表示均勻磁場的磁感應強度,單位 TeslaL:導體長度,單位m
θ:磁場方向與導體運動方向之間的夾角,單位 °v:切割速度,單位m/s
E:導體兩端的感應電動勢,單位V
Q:熱量,單位J
I:電流,單位A
R:電阻,單位Ω
T:時間,單位s
ρ:電阻率,單位Ω· m
L:導線長度,單位m
S:導線截面積,單位
c:比熱容,單位kJ/(kg·K)
m:物體的質量,單位kg
△T:吸熱或放熱後溫度的變化量,單位℃
3樓:心之刃
只考慮高中物理,假設是個密度均勻,外形為長方體的純鐵塊,且切割方向與磁感線垂直,預設有個閉合迴路,不考慮外電阻。
E=BLv,Q=Et/R,R=ρL/S,V=LS,所以 Q=BvVt/ρ
也就是說電流的熱效應和地球的磁感應強度B,鐵塊切割地磁的速度v,鐵塊體積V,切割時間t和鐵的電阻率ρ有關。其中B可以認為是定值,鐵的電阻率ρ也是定值,下面用電導率σ=1/ρ來代替,以免和下面的密度混淆。
鐵的比熱容為c,初始溫度為T,熔點為T,
則 Q=cm△T=cρV(T-T)=BvVtσ,ρ為鐵的密度。
化簡得: v=cρ(T-T)/(Bσt)
比熱容,密度,初始溫度和熔點,磁感應強度以及電導率均為已知條件,可以看出,切割磁感線的速度的平方和切割時間成反比(如果推導過程沒錯的話)。
具體的數值計算就靠題主自己了……
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