Corrents de Foucault
Sota la influència d'aquests, etc. c) en la massa de la part metàl·lica corrents de Foucault (corrents de Foucault), que estan tancades a la massa, formant cadenes de Foucault.
Els corrents de Foucault (també corrents de Foucault) són corrents elèctrics que sorgeixen com a conseqüència de la inducció electromagnètica en un medi conductor (normalment un metall) quan canvia el flux magnètic que el travessa.
Els corrents de Foucault generen els seus propis fluxos magnètics, que a través La regla de Lenz, oposar-se al flux magnètic de la bobina i debilitar-lo. També provoquen un escalfament central, que és un malbaratament d'energia.
Deixeu que tingui un nucli fet de material metàl·lic. Posem una bobina sobre aquest nucli, pel qual passem corrent altern… Al voltant de la bobina hi haurà un corrent magnètic altern travessant el nucli.En aquest cas, s'induirà un EMF induït al nucli, que al seu torn provoca corrents al nucli anomenats corrents de Foucault. Aquests corrents de Foucault escalfen el nucli. Com que la resistència elèctrica del nucli és baixa, els corrents induïts induïts als nuclis poden ser força grans i l'escalfament del nucli pot ser considerable.
L'aparició dels corrents de Foucault (corrents de Foucault)
Els corrents de Foucault van ser descoberts per primera vegada pel científic francès D.F. Arago (1786 — 1853) el 1824 en un disc de coure situat en un eix sota una agulla magnètica giratòria. A causa dels corrents de Foucault, el disc va començar a girar. Aquest fenomen, anomenat fenomen Arago, va ser explicat uns anys més tard per M. Faraday des de la posició de la llei de la inducció electromagnètica.
Els corrents de Foucault van ser estudiats amb detall pel físic francès Foucault (1819 - 1868) i porten el seu nom. Va anomenar corrents de Foucault al fenomen de l'escalfament dels cossos metàl·lics que giren en un camp magnètic.
V com a exemple de la figura descoberta mostra corrents de Foucault induïdes en un nucli massiu col·locat en una bobina de CA. Un camp magnètic altern indueix corrents que es tanquen al llarg de camins situats en plans perpendiculars a la direcció del camp.
Corrents de Foucault: a — en un nucli massiu, b — en un nucli lamel·lar
Maneres de reduir els corrents de Foucault
La potència consumida per escalfar el nucli mitjançant corrents de Foucault redueix inútilment l'eficiència dels dispositius tècnics de tipus electromagnètic.
Per reduir la potència dels corrents de Foucault, augmenta la resistència elèctrica del circuit magnètic; per a això, els nuclis es recullen a partir de plaques fines (0,1-0,5 mm) separades, aïllades les unes de les altres mitjançant un vernís o roca especial.
Els nuclis magnètics de totes les màquines i dispositius de corrent altern i els nuclis de l'induït de les màquines de corrent continu es munten a partir de plaques de pel·lícula no conductora (fosfat) envernissades o superficials, aïllades entre si, estampades amb xapa d'acer elèctric. El pla de les plaques ha de ser paral·lel a la direcció del flux magnètic.
Amb aquesta separació de la secció transversal del nucli del circuit magnètic, els corrents de Foucault es debiliten significativament, ja que es redueixen els fluxos magnètics que bloquegen els bucles de corrents de Foucault i, per tant, també es redueix la fem induïda per aquests corrents. etc. amb la creació de corrents de Foucault.
També s'introdueixen additius especials al material del nucli, que també l'augmenten. resistència elèctrica. Per augmentar la resistència elèctrica d'un ferroimant, l'acer elèctric es prepara amb un additiu de silici.
Circuit magnètic revestit del transformador
Els nuclis d'algunes bobines (bobines) s'extreuen a partir de trossos de filferro roent, les tires de ferro es col·loquen paral·leles a les línies de flux magnètic. Els corrents de Foucault que flueixen en plans perpendiculars a la direcció del flux magnètic estan limitats per segells aïllants. Els magnetodielèctrics s'utilitzen per als nuclis magnètics de dispositius i dispositius que funcionen a alta freqüència. Per tal de reduir els corrents de Foucault als cables, aquests últims es fabriquen en forma d'un paquet de cables individuals, aïllats els uns dels altres.
Un lysendrat és un sistema de filferros de coure trenats en què cada nucli està aïllat dels seus veïns. El conductor frontal està dissenyat per utilitzar-se amb corrents d'alta freqüència per evitar que es produeixin corrents vagabunds i corrents de Foucault.
Aplicació dels corrents de Foucault
En alguns casos, els corrents de Foucault s'utilitzen en tecnologia, per exemple per deixar de girar peces massives. La força electromotriu induïda en els elements de la peça en creuar el camp magnètic provoca corrents tancades en el seu gruix, que, interactuant amb el camp magnètic, generen moments contraris significatius.
Aquest frenat magneto-inductiu també s'utilitza àmpliament per calmar el moviment de les parts mòbils dels comptadors elèctrics, en particular per crear un contraparell i aturar la part mòbil dels comptadors d'electricitat.
En aquests dispositius, un disc muntat a l'eix del comptador gira en el buit d'un imant permanent. Els corrents de Foucault induïts a la massa del disc durant aquest moviment, que interactuen amb el flux del mateix imant, creen parells oposats i de frenada.
Per exemple, s'han detectat corrents de Foucault al dispositiu de fre magnètic d'un disc comptador elèctric. Rotació, el disc es creua línies de camp magnètic d'imants permanents… Els corrents de Foucault sorgeixen al pla del disc, que al seu torn creen els seus propis fluxos magnètics en forma de tubs al voltant del corrent de Foucault. Interaccionant amb el camp principal de l'imant, aquests fluxos frenen el disc.
En alguns casos, amb l'ajuda de corrents de Foucault, és possible utilitzar operacions tecnològiques que no es poden implementar sense corrents d'alta freqüència. Per exemple, en la fabricació de dispositius i dispositius de buit, cal evacuar acuradament l'aire i altres gasos d'un cilindre. No obstant això, hi ha gas residual als accessoris metàl·lics de l'interior del cilindre, que només es pot eliminar després de bullir el cilindre.
Per a la desgasificació completa de l'induït, es col·loca un dispositiu de buit al camp d'un generador d'alta freqüència, com a resultat de l'acció dels corrents de Foucault, l'induït s'escalfa a centenars de graus, fins que el gas restant es neutralitza.
L'ús de corrents de Foucault en l'enduriment per inducció de metalls
Un exemple d'aplicació útil dels corrents de Foucault de camp altern és forns elèctrics d'inducció… En aquests, un camp magnètic d'alta freqüència creat per una bobina que envolta el gresol indueix corrents de Foucault en el metall del gresol. L'energia dels corrents de Foucault es transforma en calor que fon el metall.