Kas yra sūkurinės srovės ir kokių priemonių imamasi joms sumažinti
Trumpas apibrėžimas
Plyšių srovės yra srovės, tekančios laidininkuose veikiant kintamam magnetiniam laukui. Nebūtinai laukas turi keistis, kūnas gali judėti magnetiniame lauke, tuo pačiu jame pradės tekėti srovė.
Neįmanoma rasti tikrosios srovių trajektorijos, kad į jas būtų galima atsižvelgti, srovė teka ten, kur randa mažiausio pasipriešinimo kelią. Eddy srovės visada teka uždaroje kilpoje. Pagrindinės jo atsiradimo sąlygos yra objekto buvimas kintamame magnetiniame lauke arba jo judėjimas lauko atžvilgiu.
Atradimų istorija
1824 metais mokslininkas D.F. Arago atliko eksperimentą. Ant vienos ašies jis pritvirtino varinį diską, virš jo uždėjo magnetinę adatą. Kai magnetinė adata sukasi, diskas pradeda judėti. Taigi pirmą kartą stebėtas sūkurinių srovių reiškinys. Diskas pradėjo suktis dėl to, kad dėl srovių srauto atsirado magnetinis laukas, kuris sąveikavo su rodykle. Jis buvo vadinamas Arago reiškiniu.
Po poros metų elektromagnetinės indukcijos dėsnį atradęs M. Faradėjus šį reiškinį paaiškino tokiu būdu: judantis magnetinis laukas indukuoja srovę diske (kaip ir uždaroje kilpoje) ir jis sąveikauja su strėlės lauku.
Kodėl antrasis vardas yra Foucault srovės? Nes fizikas Foucault detaliai ištyrė sūkurinių srovių reiškinį. Tyrimų metu jis padarė puikų atradimą. Tai susiklostė tuo, kad kūnai, veikiami sūkurinių srovių, įkaista. Mes nagrinėjome teoriją, dabar kalbėsime apie tai, kur naudojamos Foucault srovės ir kurios sukelia problemų.
Žemiau pateiktame vaizdo įraše pateiktas išsamesnis šio reiškinio apibrėžimas:
Pavojus dėl sūkurinių srovių
Jei svarstėte apie 50 Hz tinklo transformatoriaus dizainą, tikriausiai pastebėjote, kad jo šerdis yra pagaminta iš plonų lakštų, nors gali atrodyti, kad lengviau pasidaryti tvirtą liejamą struktūrą.
Faktas yra tas, kad jie tokiu būdu kovoja su sūkurinėmis srovėmis. Foucault nustatė kūnų, kuriuose jie teka, šildymą. Kadangi transformatoriaus veikimas grindžiamas kintamųjų magnetinių laukų sąveikos principais, sūkurinės srovės yra neišvengiamos.
Bet koks kūnų įkaitimas yra energijos išsiskyrimas šilumos pavidalu. Tokiu atveju patiriami pagrindiniai nuostoliai. Kuo tai pavojinga? Elektros instaliacijoje stiprus šildymas sunaikina apvijų izoliaciją ir sugenda mašiną. Eddy srovės priklauso nuo šerdies magnetinių savybių.
Kaip sumažinti nuostolius
Energijos praradimas magnetinėje grandinėje nėra naudingas, tada kaip su jais elgtis? Norint sumažinti jų dydį, šerdis yra įdarbinamas iš plonų elektrinio plieno plokščių - tai yra tam tikra prevencinė priemonė siekiant sumažinti pasklidąsias sroves. Tokie nuostoliai apibūdinami pagal formulę, pagal kurią galima apskaičiuoti:
Kaip žinote: kuo mažesnis laidininko skerspjūvis, tuo didesnis jo pasipriešinimas ir didesnis jo pasipriešinimas, tuo mažesnė srovė. Plokštės yra izoliuojamos viena nuo kitos skalės arba lako sluoksniu. Didelių transformatorių šerdys yra traukiamos kartu su izoliuota smeigė. Tai sumažina šerdies praradimą, t. Tai yra pagrindiniai Foucault srovių mažinimo būdai.
Kokios šio reiškinio įtakos pasekmės? Magnetinis laukas, atsirandantis dėl Foucault srovių srauto, susilpnina lauką, dėl kurio jie atsirado. T. y., Sūkurinės srovės sumažina elektromagnetų stiprumą. Tas pats pasakytina apie elektrinių variklių ir generatoriaus dalių projektavimą: rotorių ir statorių.
Praktinis pritaikymas
Dabar apie naudingas „Foucault“ srovių programas. Išradus indukcines plieno gamybos krosnis, metalurgijoje buvo didžiulis indėlis. Jie yra išdėstyti taip, kad išlydyta metalo masė būtų išdėstyta ritės, per kurią teka aukšto dažnio srovė, viduje. Jo magnetinis laukas indukuoja dideles sroves metalo viduje, kol jis visiškai ištirpsta.
Autoriaus pastaba!Kuriant indukcines krosnis, žymiai padidėjo metalų gamybos ekologiškumas ir pasikeitė lydymo būdų idėja. Aš dirbu metalurgijos gamykloje, kur prieš dešimt metų jie įkūrė naują aukštųjų technologijų dirbtuvę su tokiomis instaliacijomis, o po kelerių metų sukūrus naują įrangą, klasikinė atviro tipo židinys buvo uždarytas. Tai rodo šio metalų kaitinimo metodo produktyvumą. Plyšių srovės taip pat naudojamos metalo paviršiaus grūdinimui.
Vizualinis pritaikymas praktikoje:
Be metalurgijos, jie naudojami ir vakuuminių įtaisų gamyboje. Problema yra visiškas dujų pašalinimas prieš užkimšant kolbą. Naudojant Foucault sroves, lempos elektrodai įkaitinami iki aukštų temperatūrų, taip išjungiant dujas.
Kasdieniniame gyvenime jūs galite rasti virtuvės indukcines virykles, ant kurių yra gaminamas maistas, dėl šio reiškinio taikymo. Kaip matote, sūkurinės srovės turi savo privalumų ir trūkumų.
Foucault srovės yra ir naudingos, ir kenksmingos. Kai kuriais atvejais jų įtaka nesukelia elektros problemų. Pvz., Šalia kabelių linijų nutiestas vamzdynas greičiau suyra be jokių akivaizdžių trečiųjų šalių priežasčių. Tuo pačiu metu indukciniai šildymo įtaisai pasirodė gana gerai, ypač todėl, kad tokį buitinį prietaisą galite surinkti patys. Tikimės, kad dabar jūs žinote, kas yra „Foucault“ sūkurinės srovės, taip pat apie tai, kokią pritaikymą jie rado gamyboje ir kasdieniame gyvenime.
Susijusios medžiagos:
Įkeliama ...
