Токове на Фуко

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето

Вихрови токове или Токове на Фуко са токове в проводници, възникващи (индуцирани) при промяна на магнитното поле по силата на закона за електромагнитната индукция. Вихровите токове протичат по затворени контури в проводника, в перпендикулярни равнини на силовите линии на магнитното поле. Те могат да се индуцират или в неподвижен проводник, разположен в променливо магнитно поле (например създадено от електромагнит), или при относителното движение на проводника в близост до постоянен магнит. Големината на индуцираните вихрови токове в токов контур е пропорционална на силата на магнитното поле, обема на този контур, скоростта на промяната на магнитния поток и активното съпротивление на материала.[1]

Съгласно правилото на Хайнрих Ленц, вихровият ток създава собствено магнитно поле, което е насочено противоположно на магнитното поле, което го създава.Така вихровият ток се противопоставя на източника на основното магнитно поле. По този начин проводник в близост до подвижен магнит ще упражнява сила върху него, противоположна на посоката на неговото движение.

Това явление води до загуба на енергия под формата на топлина вследствие на електрическото съпротивление на проводника спрямо тока. Вихровите токове са голям източник на загуби във всички променливотокови машини и апарати като електрически двигатели, трансформатори и др. За намаляването на тези загуби се прилагат различни технически решения като например използването на магнитни сърцевини изработени от ламинирани (изолирани) слоеве.

Функциониране[редактиране | редактиране на кода]

(отляво) Вихров ток (I, червено) в монолитен трансформаторен магнитопровод. (вдясно) Изработка на магнитопровод от тънки изолирани един спрямо друг магнитни листове паралелно на магнитното поле (B, зелено), при което се намаляват вихровите токове.

Вихровите токове генерират топлинни загуби поради съпротивително нагряване (Ефект на Джаул-Ленц), което намалява ефективността на трансформаторите и електрическите машини с променлив електрически ток. Намаляването на вихровите токове и техния нежелан ефект се постига с използването на материали с голямо електрическо (омическо) съпротивление за магнитни сърцевини, като например ферити, или с използването на тънки листове от магнитно меки материали, като електротехническа стомана или пермалой, изолирани помежду си. Това ограничава съществено големината на вихровите токове и от там на загубите.

Приложение[редактиране | редактиране на кода]

Поради силата, която се създава при електромагнитното взаимодействие на вихровте токове са проектирани различни видове спирачни системи за високи скорости където конвенционалните фрикционни спирачни механизми са неприложими.

Пещите за индукционно нагряване работят генерирайки вихрови токове в загряваните детайли.

-Тестване за пукнатини в метални части и други.

Източници[редактиране | редактиране на кода]