التيارات إيدي
تحت تأثير هؤلاء الخ. ج.في كتلة الجزء المعدني التيارات الدوامة (تيارات فوكو) ، المحاطة بالكتلة ، وتشكل سلاسل التيار الدوامي.
تيارات إيدي (أيضًا تيارات فوكو) هي تيارات كهربائية تنشأ نتيجة الحث الكهرومغناطيسي في وسط موصل (عادة معدن) عندما يتغير التدفق المغناطيسي الذي يمر عبره.
تولد تيارات إيدي التدفقات المغناطيسية الخاصة بها ، والتي من خلالها حكم لينز، عارض التدفق المغناطيسي للملف وإضعافه. كما أنها تسبب التسخين الأساسي ، وهو إهدار للطاقة.
دعها تحتوي على لب مصنوع من مادة معدنية. نضع ملفًا على هذا اللب ، ونمر على طوله التيار المتناوب… حول الملف سيكون هناك تيار مغناطيسي متناوب يعبر القلب.في هذه الحالة ، سيتم تحفيز EMF المستحث في القلب ، والذي بدوره يسبب تيارات في اللب تسمى تيارات إيدي. هذه التيارات الدوامة تسخن اللب. نظرًا لأن المقاومة الكهربائية للنواة منخفضة ، يمكن أن تكون التيارات المستحثة في النوى كبيرة جدًا ويمكن أن يكون تسخين القلب كبيرًا.
ظهور تيارات فوكو (التيارات الدوامة)
تم اكتشاف تيارات إيدي لأول مرة من قبل العالم الفرنسي د. أراغو (1786 - 1853) عام 1824 في قرص نحاسي يقع على محور تحت إبرة مغناطيسية دوارة. بسبب التيارات الدوامة ، بدأ القرص بالدوران. هذه الظاهرة ، التي تسمى ظاهرة أراغو ، تم شرحها بعد سنوات قليلة من قبل M. Faraday من موقع قانون الحث الكهرومغناطيسي.
درس الفيزيائي الفرنسي فوكو (1819 - 1868) تيارات إيدي بالتفصيل وسميت باسمه. أطلق على ظاهرة تسخين الأجسام المعدنية التي تدور في مجال مغناطيسي ، التيارات الدوامة.
يوضح V كمثال في الشكل. المكشوف تيارات دوامة مستحثة في قلب ضخم موضوع في ملف AC. يستحث المجال المغناطيسي المتناوب التيارات المغلقة على طول المسارات الموجودة في المستويات المتعامدة مع اتجاه المجال.
تيارات إيدي: أ - في نواة ضخمة ، ب - في قلب رقائقي
طرق تقليل تيارات فوكو
إن الطاقة المستهلكة لتسخين القلب بواسطة التيارات الدوامة تقلل دون جدوى من كفاءة الأجهزة التقنية من النوع الكهرومغناطيسي.
لتقليل قوة التيارات الدوامة ، تزداد المقاومة الكهربائية للدائرة المغناطيسية ؛ لهذا الغرض ، يتم جمع النوى من ألواح رقيقة منفصلة (0.1-0.5 مم) ، معزولة عن بعضها البعض باستخدام ورنيش خاص أو صخر.
يتم تجميع النوى المغناطيسية لجميع آلات وأجهزة التيار المتناوب وأجزاء المحرك لآلات التيار المباشر من ألواح ملمعة أو سطحية غير موصلة (فوسفات) ، معزولة عن بعضها البعض ، ومختومة من ألواح الصلب الكهربائية. يجب أن يكون مستوى الألواح موازية لاتجاه التدفق المغناطيسي.
مع مثل هذا الفصل للمقطع العرضي لنواة الدائرة المغناطيسية ، تضعف التيارات الدوامة بشكل كبير ، حيث يتم تقليل التدفقات المغناطيسية التي تمنع حلقات التيار الدوامة ، وبالتالي يتم أيضًا تقليل emf الناجم عن هذه التيارات. إلخ. مع خلق التيارات الدوامة.
يتم أيضًا إدخال إضافات خاصة في المواد الأساسية ، مما يزيدها أيضًا. المقاومة الكهربائية. لزيادة المقاومة الكهربائية للمغناطيس الحديدي ، يتم تحضير الفولاذ الكهربائي باستخدام مادة مضافة من السيليكون.
دائرة مغناطيسية مبطنة للمحول
يتم سحب نوى بعض الملفات (الملفات) من قطع من أسلاك حديدية ملتهبة ، وتوضع الأشرطة الحديدية موازية لخطوط التدفق المغناطيسي. إن تيارات إيدي التي تتدفق في الطائرات المتعامدة مع اتجاه التدفق المغناطيسي محدودة بواسطة الأختام العازلة. تُستخدم الكهرومغناطيسية في النوى المغناطيسية للأجهزة والأجهزة التي تعمل بتردد عالٍ. من أجل تقليل التيارات الدوامة في الأسلاك ، يتم تصنيع الأخيرة على شكل حزمة من الأسلاك الفردية ، معزولة عن بعضها البعض.
lysendrat هو نظام من الأسلاك النحاسية المضفرة حيث يتم عزل كل نواة عن جيرانها. تم تصميم موصل الوجه للاستخدام مع التيارات عالية التردد لمنع حدوث التيارات الشاردة وتيارات فوكو.
تطبيق تيارات فوكو
في بعض الحالات ، يتم استخدام التيارات الدوامة في التكنولوجيا ، على سبيل المثال لإيقاف تدوير الأجزاء الضخمة. تتسبب القوة الدافعة الكهربائية المستحثة في عناصر قطعة العمل عند عبور المجال المغناطيسي في تيارات مغلقة في سمكها ، والتي تتفاعل مع المجال المغناطيسي ، تخلق لحظات مضادة مهمة.
يستخدم هذا الكبح الحثي المغنطيسي أيضًا على نطاق واسع لتهدئة حركة الأجزاء المتحركة من عدادات الكهرباء ، ولا سيما لإنشاء عزم دوران مضاد وإيقاف الجزء المتحرك من عدادات الكهرباء.
في هذه الأجهزة ، يدور قرص مركب على محور العداد في فجوة المغناطيس الدائم. تيارات إيدي المستحثة في كتلة القرص أثناء هذه الحركة ، والتي تتفاعل مع تدفق نفس المغناطيس ، تخلق عزمًا متعارضًا ومكابحًا.
على سبيل المثال ، تم اكتشاف تيارات إيدي في جهاز الفرامل المغناطيسي لقرص عداد كهربائي. الدوران القرص يتقاطع خطوط المجال المغناطيسي الدائم المغناطيس... تنشأ تيارات إيدي في مستوى القرص ، والتي بدورها تخلق تدفقات مغناطيسية خاصة بها في شكل أنابيب حول تيار الدوامة. بالتفاعل مع المجال الرئيسي للمغناطيس ، تعمل هذه التدفقات على إبطاء القرص.
في بعض الحالات ، بمساعدة التيارات الدوامة ، من الممكن استخدام العمليات التكنولوجية التي لا يمكن تنفيذها بدون التيارات عالية التردد. على سبيل المثال ، عند تصنيع أجهزة التفريغ والأجهزة ، من الضروري إخلاء الهواء والغازات الأخرى من الاسطوانة بعناية. ومع ذلك ، يوجد غاز متبقي في التركيبات المعدنية داخل الأسطوانة ، والذي لا يمكن إزالته إلا بعد غليان الأسطوانة.
لتفريغ المحرك بالكامل ، يتم وضع جهاز تفريغ في مجال مولد عالي التردد ، نتيجة لعمل التيارات الدوامة ، يتم تسخين المحرك لمئات الدرجات ، حتى يتم تحييد الغاز المتبقي.
استخدام التيارات الدوامة في تصلب المعادن بالحث
مثال على التطبيق المفيد للتيارات الدوامة الميدانية المتناوبة هو أفران الحث الكهربائي… في هذه ، يعمل مجال مغناطيسي عالي التردد تم إنشاؤه بواسطة ملف يحيط بالبوتقة على تحفيز التيارات الدوامة في المعدن في البوتقة. تتحول طاقة التيارات الدوامة إلى حرارة تعمل على إذابة المعدن.