Ce sunt curenții rotunziți și ce măsuri se iau pentru a le reduce
Scurtă definiție
Curenții Eddy sunt curenți care curg în conductoare sub influența unui câmp magnetic alternativ. Nu neapărat câmpul trebuie să se schimbe, corpul se poate mișca într-un câmp magnetic, la fel, un curent va începe să curgă în el.
Este imposibil să găsești traiectoria reală a curenților pentru a le lua în considerare, curentul curge unde găsește calea cu cea mai mică rezistență. Curenții Eddy curg întotdeauna într-o buclă închisă. Principalele condiții pentru apariția sa sunt subiectul să se afle într-un câmp magnetic alternativ sau să se deplaseze în jurul câmpului.
Povestea descoperirii
În 1824, savantul D.F. Arago a condus un experiment. El a montat un disc de cupru pe o axă, a așezat un ac magnetic deasupra acestuia. Pe măsură ce acul magnetic se rotește, discul începe să se miște. Așa că, pentru prima dată a observat fenomenul curenților eddy. Discul a început să se rotească datorită faptului că datorită fluxului de curenți a apărut un câmp magnetic, care a interacționat cu săgeata. A fost numit, în timp ce fenomenul Arago.
După câțiva ani, M. Faraday, care a descoperit legea inducției electromagnetice, a explicat acest fenomen în acest fel: un câmp magnetic în mișcare induce un curent în disc (ca într-o buclă închisă) și acesta interacționează cu câmpul săgeată.
De ce este al doilea nume curenții Foucault? Pentru că fizicianul Foucault a investigat în detaliu fenomenul curenților plictisitori. În cursul cercetărilor sale, el a făcut o mare descoperire. A constat în faptul că corpurile sub influența curenților de vâlvă se încălzesc. Ne-am ocupat de teorie, acum vom vorbi despre unde se folosesc curenții Foucault și care provoacă probleme.
Videoclipul de mai jos oferă o definiție mai detaliată a acestui fenomen:
Dăunări cauzate de curenții rotunziți
Dacă luați în considerare proiectarea unui transformator de rețea de 50 Hz, probabil ați observat că miezul său este format din foi subțiri, deși s-ar putea părea că a fost mai ușor să realizeze o structură solidă turnată.
Cert este că aceștia se luptă cu curenții eddy. Foucault a stabilit încălzirea corpurilor în care acestea curg. Întrucât funcționarea transformatorului se bazează pe principiile interacțiunii câmpurilor magnetice variabile, curenții rotunjitori sunt inevitabili.
Orice încălzire a corpurilor este eliberarea de energie sub formă de căldură. În acest caz, se vor produce pierderi de bază. Cum este periculos? Într-o instalație electrică, încălzirea puternică duce la distrugerea izolației înfășurărilor și la defectarea mașinii. Curenții depunători depind de proprietățile magnetice ale miezului.
Cum se reduc pierderile
Pierderea de energie în circuitul magnetic nu este utilă, atunci cum să le faceți față? Pentru a le reduce dimensiunea, miezul este recrutat din plăci subțiri de oțel electric - aceasta este un fel de măsură preventivă pentru reducerea curenților rătăciți. Astfel de pierderi sunt descrise prin formula prin care este posibil să se calculeze:
După cum știți: cu cât secțiunea transversală a conductorului este mai mică, cu atât rezistența sa este mai mare și cu atât rezistența este mai mare, cu atât curentul este mai mic. Plăcile sunt izolate unele de altele după scară sau un strat de lac. Miele transformatoarelor mari sunt trase împreună de un bolț izolat. Acest lucru reduce pierderea de bază, adică acestea sunt principalele modalități de reducere a curenților Foucault.
Care sunt consecințele influenței acestui fenomen? Câmpul magnetic apărut datorită fluxului curenților Foucault slăbește câmpul din cauza căruia au apărut. Adică curenții de micșorare reduc rezistența electromagnetilor. Același lucru este valabil pentru proiectarea pieselor motoarelor electrice și ale generatorului: rotor și stator.
Aplicație practică
Acum despre aplicațiile utile ale curenților Foucault. O contribuție uriașă a fost adusă metalurgiei prin inventarea cuptoarelor de fabricare a oțelului. Acestea sunt dispuse astfel încât masa topită de metal să fie plasată în interiorul unei bobine prin care curge un curent de înaltă frecvență. Câmpul său magnetic induce curenți mari în interiorul metalului până la topirea completă a acestuia.
Notă a autorului!Dezvoltarea cuptoarelor cu inducție a sporit semnificativ ecologia producției de metale și a schimbat ideea metodelor de topire. Lucrez la o fabrică metalurgică, unde în urmă cu zece ani au lansat un nou atelier de înaltă tehnologie cu astfel de instalații, iar la câțiva ani după dezvoltarea de echipamente noi, vatra clasică a fost închisă. Aceasta indică productivitatea acestei metode de încălzire a metalelor. Curenții de vârtej sunt folosiți și pentru întărirea suprafeței metalului.
Aplicație vizuală în practică:
Pe lângă metalurgie, sunt utilizate la fabricarea dispozitivelor cu vid. Problema este eliminarea completă a gazelor înainte de sigilarea balonului. Folosind curenții Foucault, electrozii lămpii sunt încălziți la temperaturi ridicate, dezactivând astfel gazul.
În viața de zi cu zi, puteți găsi aragazuri cu inducție pe care sunt gătite mâncarea, datorită aplicării acestui fenomen. După cum puteți vedea, curenții eddy au pro și contra.
Curentele lui Foucault sunt atât benefice, cât și dăunătoare. În unele cazuri, influența lor nu atrage probleme electrice. De exemplu, o conductă amplasată în apropierea liniilor de cablu se descompune mai repede, fără motive aparente ale terților. În același timp, dispozitivele de încălzire prin inducție s-au arătat destul de bine, mai ales că un astfel de dispozitiv pentru uz casnic poate fi montat singur. Sperăm că acum știți care sunt curenții eddy Foucault, precum și ce aplicație au găsit în producție și în viața de zi cu zi.
Materiale conexe:
Se încarcă...
