กระแสน้ำวน
ภายใต้อิทธิพลเหล่านี้เป็นต้น c. ในมวลของส่วนโลหะ กระแสไหลวน (กระแส Foucault) ซึ่งล้อมรอบอยู่ในมวล ก่อตัวเป็นสายโซ่กระแสวน
กระแสน้ำวน (เช่น กระแสฟูโกต์) คือกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในตัวกลางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (โดยปกติจะเป็นโลหะ) เมื่อฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านไปมาเปลี่ยนไป
กระแสน้ำวนสร้างฟลักซ์แม่เหล็กของตัวเองซึ่งไหลผ่าน กฎของ Lenzต่อต้านฟลักซ์แม่เหล็กของขดลวดและทำให้อ่อนลง นอกจากนี้ยังทำให้เกิดความร้อนที่แกนซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน
ให้แกนทำจากวัสดุโลหะ เราใส่ขดลวดบนแกนนี้ตามที่เราผ่าน กระแสสลับ… รอบขดลวดจะมีกระแสแม่เหล็กสลับข้ามแกนในกรณีนี้ EMF ที่เหนี่ยวนำจะถูกเหนี่ยวนำในแกนกลาง ซึ่งจะทำให้เกิดกระแสในแกนกลางที่เรียกว่ากระแสไหลวน กระแสน้ำวนเหล่านี้ทำให้แกนกลางร้อนขึ้น เนื่องจากความต้านทานไฟฟ้าของแกนต่ำ กระแสเหนี่ยวนำที่เหนี่ยวนำในแกนอาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่และความร้อนของแกนอาจมีมาก
การเกิดขึ้นของกระแสน้ำ Foucault (กระแสน้ำวน)
กระแสน้ำวนถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส D.F. Arago (1786 — 1853) ในปี 1824 ในแผ่นทองแดงที่อยู่บนแกนใต้เข็มแม่เหล็กหมุน เนื่องจากกระแสน้ำวน แผ่นดิสก์จึงเริ่มหมุน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ Arago ได้รับการอธิบายในอีกไม่กี่ปีต่อมาโดย M. Faraday จากตำแหน่ง กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า.
กระแสน้ำวนได้รับการศึกษาโดยละเอียดโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Foucault (1819 - 1868) และได้รับการตั้งชื่อตามเขา เขาเรียกปรากฏการณ์ความร้อนของเนื้อโลหะที่หมุนในสนามแม่เหล็กว่า กระแสน้ำวน
ตัวอย่าง V ในรูปที่เปิดอยู่แสดงกระแสวนที่เหนี่ยวนำในแกนกลางขนาดใหญ่ที่อยู่ในขดลวดไฟฟ้ากระแสสลับ สนามแม่เหล็กกระแสสลับเหนี่ยวนำกระแสที่ปิดตามเส้นทางที่อยู่ในระนาบที่ตั้งฉากกับทิศทางของสนาม
กระแสน้ำวน: a — ในแกนกลางขนาดใหญ่ b — ในแกนกลางแบบลาเมลลาร์
วิธีลดกระแสฟูโกต์
พลังงานที่ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่แกนโดยกระแสไหลวนจะลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทางเทคนิคประเภทแม่เหล็กไฟฟ้าลงอย่างไร้ประโยชน์
เพื่อลดพลังของกระแสไหลวน ความต้านทานไฟฟ้าของวงจรแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้น สำหรับสิ่งนี้แกนจะถูกรวบรวมจากแผ่นบาง ๆ (0.1-0.5 มม.) ที่แยกจากกันโดยใช้สารเคลือบเงาหรือหินพิเศษ
แกนแม่เหล็กของเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับทั้งหมดและแกนกระดองของเครื่องจักรไฟฟ้ากระแสตรงประกอบขึ้นจากแผ่นฟิล์มเคลือบเงาหรือพื้นผิวที่ไม่นำไฟฟ้า (ฟอสเฟต) หุ้มฉนวนจากกัน ประทับตราจากแผ่นเหล็กไฟฟ้า ระนาบของแผ่นต้องขนานกับทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็ก
ด้วยการแยกส่วนตัดขวางของแกนกลางของวงจรแม่เหล็ก กระแสไหลวนจะอ่อนลงอย่างมาก เนื่องจากฟลักซ์แม่เหล็กที่ปิดกั้นวงจรกระแสไหลวนจะลดลง ดังนั้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสเหล่านี้จึงลดลงด้วย เป็นต้น ด้วยการสร้างกระแสน้ำวน
สารเติมแต่งพิเศษยังถูกเพิ่มเข้าไปในวัสดุแกนกลางซึ่งเพิ่มขึ้นด้วย ความต้านทานไฟฟ้า. เพื่อเพิ่มความต้านทานไฟฟ้าของเฟอร์โรแมกเนติก เหล็กไฟฟ้าจะถูกเตรียมด้วยสารเติมแต่งซิลิกอน
วงจรแม่เหล็กเรียงรายของหม้อแปลง
แกนของขดลวดบางส่วนดึงมาจากชิ้นส่วนของลวดเหล็กร้อนแดง แถบเหล็กวางขนานกับเส้นของฟลักซ์แม่เหล็ก กระแสน้ำวนที่ไหลในระนาบตั้งฉากกับทิศทางฟลักซ์แม่เหล็กถูกจำกัดโดยซีลฉนวน Magnetodielectrics ใช้สำหรับแกนแม่เหล็กของอุปกรณ์และอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยความถี่สูง เพื่อลดกระแสไหลวนในสายไฟ สายไฟหลังจะทำในรูปแบบของมัดสายไฟแต่ละเส้นแยกออกจากกัน
Lysendrat เป็นระบบของสายทองแดงถักซึ่งแต่ละแกนแยกออกจากเพื่อนบ้าน ตัวนำหน้าได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับกระแสความถี่สูงเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดกระแสหลงทางและกระแส Foucault
การประยุกต์ใช้กระแสฟูโกต์
ในบางกรณี กระแสน้ำวนถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยี เช่น เพื่อหยุดการหมุนชิ้นส่วนขนาดใหญ่ แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบของชิ้นงานเมื่อข้ามสนามแม่เหล็กทำให้เกิดกระแสปิดในความหนาของมัน ซึ่งทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดโมเมนต์สวนกลับที่สำคัญ
การเบรกแบบแมกนีโตอินดักทีฟดังกล่าวยังใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อสงบการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของมิเตอร์ไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อสร้างแรงบิดต้านและหยุดส่วนที่เคลื่อนไหวของมิเตอร์ไฟฟ้า
ในอุปกรณ์เหล่านี้ ดิสก์ที่ติดตั้งบนแกนของตัวนับจะหมุนในช่องว่างของแม่เหล็กถาวร กระแสน้ำวนเหนี่ยวนำให้เกิดในมวลดิสก์ระหว่างการเคลื่อนที่นี้ โต้ตอบกับฟลักซ์ของแม่เหล็กเดียวกัน สร้างแรงบิดตรงข้ามและเบรก
ตัวอย่างเช่น ตรวจพบกระแสไหลวนในอุปกรณ์เบรกแม่เหล็กของดิสก์มิเตอร์ไฟฟ้า การหมุนแผ่นดิสก์จะตัดกัน เส้นสนามแม่เหล็กแม่เหล็กถาวร… กระแสน้ำวนเกิดขึ้นในระนาบของดิสก์ ซึ่งจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กของตัวเองในรูปแบบของท่อรอบๆ กระแสน้ำวน ฟลักซ์เหล่านี้ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กหลัก ทำให้ดิสก์ช้าลง
ในบางกรณี ด้วยความช่วยเหลือของกระแสน้ำวน คุณสามารถใช้การดำเนินการทางเทคโนโลยีที่ไม่สามารถทำได้หากไม่มีกระแสความถี่สูง ตัวอย่างเช่น ในการผลิตอุปกรณ์และอุปกรณ์สุญญากาศ จำเป็นต้องไล่อากาศและก๊าซอื่นๆ ออกจากกระบอกสูบอย่างระมัดระวัง อย่างไรก็ตาม มีก๊าซตกค้างอยู่ในอุปกรณ์โลหะภายในกระบอกสูบ ซึ่งสามารถถอดออกได้หลังจากต้มกระบอกสูบแล้วเท่านั้น
สำหรับการไล่แก๊สออกจากกระดองอย่างสมบูรณ์ อุปกรณ์สูญญากาศจะถูกวางไว้ในสนามของเครื่องกำเนิดความถี่สูง อันเป็นผลมาจากการกระทำของกระแสน้ำวน กระดองจะถูกทำให้ร้อนถึงหลายร้อยองศา จนกว่าก๊าซที่เหลือจะถูกทำให้เป็นกลาง
การใช้กระแสน้ำวนในการชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำของโลหะ
ตัวอย่างของการประยุกต์ใช้กระแสไหลวนแบบสนามกระแสสลับที่มีประโยชน์คือ เตาแม่เหล็กไฟฟ้า… ในสิ่งเหล่านี้ สนามแม่เหล็กความถี่สูงที่สร้างขึ้นโดยขดลวดที่ล้อมรอบถ้วยใส่ตัวอย่างจะทำให้เกิดกระแสน้ำวนในโลหะในถ้วยใส่ตัวอย่าง พลังงานของกระแสน้ำวนจะเปลี่ยนเป็นความร้อนที่หลอมโลหะ