Така наречените "вихрови" или контурни токове са известни не само заради отрицателните си страни, свързани със загуби в проводящата среда. Те са оценени от експерти за много полезни приложения, едно от които са модерните индукционни пещи. За правилна оценка на вихровия ефект, първо трябва да разберете как това физическо явление се интерпретира в електротехниката.
Кратко определение
Циклични (контурни) токови образувания, които се образуват под действието на променливи e / m полета с определена мощност, се наричат вихрови. С името на учения, открил за първи път този феномен, те се наричат „течения на Фуко“ (снимка по-долу).
Причината за образуването им може да бъде не само променящото се e / m поле, но и движението на проводника в него, което, като се вземе предвид относителността на всички явления, изобщо не е изненадващо. Невъзможно е да се определят точните траектории, по които текат токовете на Фуко. От многобройни експерименти беше възможно да се гарантира, че те се образуват в зони на проводяща среда, където съпротивлението на движението на зарядите е минимално.
Вихротокови характеристики
Особеността на теченията на Фуко се крие в тяхното местоположение и близост до себе си, което е причината за необичайните свойства (в сравнение с "класическото" линейно движение на зарядите). Подобно на обикновените токове, те взаимодействат с магнитното поле, което ги е генерирало, но това взаимно действие се изразява тук по специален начин. Въз основа на закона на Ленц, "локалните" електромагнитни полета, които те създават, се проявяват по такъв начин, че да противодействат на изменението в магнитния поток, което ги е причинило. Тоест те ще подкрепят намаляващото поле и ще се противопоставят на неговото рязко увеличаване.
Това явление причинява увеличаване на вихровите образувания в проводяща среда с рязко намаляване на нейното съпротивление. Естественият резултат от тези процеси е силно нагряване на проводимата основа, чиято температура достига 800 градуса. В този случай има големи загуби на енергия, предавана през проводимата среда, което се счита за отрицателна страна на явлението. Степента на нагряване и големината на загубите директно зависят от честотата на индуцирания индукционен ток (максимумът се достига при около 10 kHz).
Полезни приложения на вихровите токове
Теченията на Фуко се характеризират не само с негативни прояви (под формата на енергийни загуби).
Разработчиците на модерно оборудване са намерили полезни приложения за тях, а именно:
- ефектът на Фуко се използва в индукционни измервателни уреди, където те се използват като амортисьор;
- при производството на индукционни пещи за производство на стомана, работещи на принципа на нагряване на метали от течащи през тях токове;
- ако е необходимо, затихване на задвижващи механизми (стрелки) в лабораторни измервателни уреди.
Днес в жилищните сгради са инсталирани индукционни котлони, работещи поради същия ефект на вихровия ток (снимка по-долу).