Arus pusar

Arus pusarDalam radas, instrumen dan mesin elektrik, bahagian logam kadangkala bergerak dalam medan magnet, atau bahagian logam pegun dilintasi oleh garisan daya dalam medan magnet yang berubah-ubah. Bahagian logam ini membangkitkan EMF induksi diri.

Di bawah pengaruh ini dll. c. dalam jisim bahagian logam arus pusar (arus Foucault), yang tertutup dalam jisim, membentuk rantai arus pusar.

Arus pusar (juga arus Foucault) ialah arus elektrik yang timbul akibat aruhan elektromagnet dalam medium pengalir (biasanya logam) apabila fluks magnet yang melaluinya berubah.

Arus pusar menjana fluks magnetnya sendiri, yang melalui Peraturan Lenz, lawan fluks magnet gegelung dan lemahkannya. Mereka juga menyebabkan pemanasan teras, yang merupakan pembaziran tenaga.

Biarkan ia mempunyai teras yang diperbuat daripada bahan logam. Kami meletakkan gegelung pada teras ini, yang kami lalui arus ulang alik… Di sekeliling gegelung akan terdapat arus magnet berselang-seli yang melintasi teras.Dalam kes ini, EMF teraruh akan teraruh dalam teras, yang seterusnya menyebabkan arus dalam teras dipanggil arus pusar. Arus pusar ini memanaskan teras. Oleh kerana rintangan elektrik teras adalah rendah, arus teraruh teraruh dalam teras boleh menjadi agak besar dan pemanasan teras boleh menjadi besar.

Kemunculan arus Foucault (arus pusar)
Kemunculan arus Foucault (arus pusar)

Arus pusar pertama kali ditemui oleh saintis Perancis D.F. Arago (1786 — 1853) pada tahun 1824 dalam cakera kuprum yang terletak pada paksi di bawah jarum magnet berputar. Disebabkan oleh arus pusar, cakera mula berputar. Fenomena ini, yang dipanggil fenomena Arago, dijelaskan beberapa tahun kemudian oleh M. Faraday dari kedudukan hukum aruhan elektromagnet.

Arus pusar dikaji secara terperinci oleh ahli fizik Perancis Foucault (1819 - 1868) dan dinamakan sempena namanya. Dia memanggil fenomena pemanasan badan logam berputar dalam medan magnet, arus pusar.

V sebagai contoh dalam Rajah. terbongkar menunjukkan arus pusar teraruh dalam teras besar yang diletakkan di dalam gegelung AC. Medan magnet berselang-seli mendorong arus yang tertutup di sepanjang laluan yang terletak dalam satah berserenjang dengan arah medan.

Arus pusar

Arus pusar: a — dalam teras besar, b — dalam teras lamellar

Cara mengurangkan arus Foucault

Kuasa yang digunakan untuk memanaskan teras oleh arus pusar tidak berguna mengurangkan kecekapan peranti teknikal jenis elektromagnet.

Untuk mengurangkan kuasa arus pusar, rintangan elektrik litar magnet meningkat; untuk ini, teras dikumpulkan dari plat nipis (0.1-0.5 mm) yang berasingan, diasingkan antara satu sama lain menggunakan varnis atau batu khas.

Teras magnet semua mesin dan peranti arus ulang-alik dan teras angker mesin arus terus dipasang daripada plat filem (fosfat) yang dipernis atau permukaan, berpenebat antara satu sama lain, dicap daripada kepingan keluli elektrik. Satah plat mestilah selari dengan arah fluks magnet.

Dengan pemisahan keratan rentas teras litar magnetik sedemikian, arus pusar menjadi lemah dengan ketara, kerana fluks magnet yang menghalang gelung arus pusar dikurangkan, dan oleh itu ggl teraruh oleh arus ini juga berkurangan. dan lain-lain. dengan penciptaan arus pusar.

Aditif khas juga dimasukkan ke dalam bahan teras, yang juga meningkatkannya. rintangan elektrik. Untuk meningkatkan rintangan elektrik ferromagnet, keluli elektrik disediakan dengan bahan tambahan silikon.

Litar magnet berlamina pengubah
Litar magnet bergaris pengubah

Teras beberapa gegelung (gegelung) diambil daripada kepingan dawai besi panas-merah.Jalur besi diletakkan selari dengan garisan fluks magnet. Arus pusar yang mengalir dalam satah berserenjang dengan arah fluks magnet dihadkan oleh pengedap penebat. Magnetodielektrik digunakan untuk teras magnet peranti dan peranti yang beroperasi pada frekuensi tinggi. Untuk mengurangkan arus pusar dalam wayar, yang terakhir dibuat dalam bentuk sekumpulan wayar individu, diasingkan antara satu sama lain.

Lysendrat ialah sistem wayar tembaga jalinan di mana setiap teras diasingkan daripada jirannya. Konduktor muka direka bentuk untuk digunakan dengan arus frekuensi tinggi untuk mengelakkan arus sesat dan arus Foucault daripada berlaku

Lysendrat ialah sistem wayar tembaga jalinan di mana setiap teras diasingkan daripada jirannya. Konduktor muka direka bentuk untuk digunakan dengan arus frekuensi tinggi untuk mengelakkan arus sesat dan arus Foucault daripada berlaku.

Penggunaan arus Foucault

Dalam sesetengah kes, arus pusar digunakan dalam teknologi, contohnya untuk menghentikan bahagian besar yang berputar. Daya gerak elektrik yang teraruh dalam unsur-unsur bahan kerja apabila melintasi medan magnet menyebabkan arus tertutup dalam ketebalannya, yang, berinteraksi dengan medan magnet, mencipta momen balas yang ketara.

Brek magneto-induktif sedemikian juga digunakan secara meluas untuk menenangkan pergerakan bahagian bergerak meter elektrik, khususnya untuk mencipta tork balas dan menghentikan bahagian bergerak meter elektrik.

Dalam peranti ini, cakera yang dipasang pada paksi kaunter berputar dalam celah magnet kekal. Arus pusar teraruh dalam jisim cakera semasa gerakan ini, berinteraksi dengan fluks magnet yang sama, mencipta tork lawan dan brek.

Sebagai contoh, arus pusar telah dikesan dalam peranti brek magnet cakera meter elektrik. Putaran, cakera bersilang garis medan magnet magnet kekal… Arus pusar timbul dalam satah cakera, yang seterusnya mencipta fluks magnetnya sendiri dalam bentuk tiub di sekeliling arus pusar. Berinteraksi dengan medan utama magnet, fluks ini menyahpecutan cakera.

Dalam sesetengah kes, dengan bantuan arus pusar, adalah mungkin untuk menggunakan operasi teknologi yang tidak dapat dilaksanakan tanpa arus frekuensi tinggi. Sebagai contoh, dalam pembuatan peranti dan peranti vakum, perlu berhati-hati mengosongkan udara dan gas lain dari silinder. Walau bagaimanapun, terdapat sisa gas dalam kelengkapan logam di dalam silinder, yang hanya boleh dikeluarkan selepas silinder direbus.

Untuk penyahgasan lengkap angker, peranti vakum diletakkan di dalam medan penjana frekuensi tinggi, akibat daripada tindakan arus pusar, angker dipanaskan hingga beratus-ratus darjah, sehingga gas yang tinggal dinetralkan.


Penggunaan arus pusar dalam pengerasan aruhan logam
Penggunaan arus pusar dalam pengerasan aruhan logam

Contoh aplikasi berguna arus pusar medan ulang alik ialah relau aruhan elektrik… Di dalamnya, medan magnet frekuensi tinggi yang dicipta oleh gegelung yang mengelilingi mangkuk pijar mendorong arus pusar dalam logam dalam mangkuk pijar. Tenaga arus pusar berubah menjadi haba yang mencairkan logam.

Kami menasihati anda untuk membaca:

Mengapa arus elektrik berbahaya?