O que são correntes parasitas e que medidas são tomadas para reduzi-las
Breve definição
Correntes de Foucault são correntes que fluem em condutores sob a influência de um campo magnético alternado. Não necessariamente o campo deve mudar, o corpo pode se mover em um campo magnético; mesmo assim, uma corrente começará a fluir nele.
É impossível encontrar a trajetória real das correntes para levá-las em consideração, a corrente flui onde encontra o caminho com menor resistência. As correntes de Foucault fluem sempre em um circuito fechado. As principais condições para sua ocorrência são a presença de um objeto em um campo magnético alternado ou seu movimento em relação ao campo.
História da descoberta
Em 1824, o cientista D.F. Arago conduziu um experimento. Ele montou um disco de cobre em um eixo e colocou uma agulha magnética sobre ele. À medida que a agulha magnética gira, o disco começa a se mover. Então, pela primeira vez, observou o fenômeno das correntes parasitas. O disco começou a girar devido ao fato de que, devido ao fluxo de correntes, apareceu um campo magnético, que interagiu com a seta. Foi chamado, enquanto fenômeno de Arago.
Depois de alguns anos, M. Faraday, que descobriu a lei da indução eletromagnética, explicou esse fenômeno dessa maneira: um campo magnético em movimento induz uma corrente no disco (como em um circuito fechado) e interage com o campo de flecha.
Por que o segundo nome é Foucault currents? Porque o físico Foucault investigou em detalhes o fenômeno das correntes de Foucault. No decorrer de sua pesquisa, ele fez uma grande descoberta. Consistia no fato de que os corpos sob a influência de correntes de Foucault se aquecem. Já lidamos com a teoria, agora falaremos sobre onde as correntes de Foucault são usadas e quais causam problemas.
O vídeo abaixo fornece uma definição mais detalhada desse fenômeno:
Danos causados por correntes de Foucault
Se você estava considerando o design de um transformador de rede de 50 Hz, provavelmente notou que seu núcleo é feito de chapas finas, embora possa parecer mais fácil criar uma estrutura fundida sólida.
O fato é que eles estão lutando com correntes de Foucault dessa maneira. Foucault estabeleceu o aquecimento dos corpos em que fluem. Como a operação do transformador é baseada nos princípios de interação de campos magnéticos variáveis, as correntes de Foucault são inevitáveis.
Qualquer aquecimento dos corpos é a liberação de energia na forma de calor. Nesse caso, as principais perdas ocorrerão. Como isso é perigoso? Em uma instalação elétrica, um forte aquecimento leva à destruição do isolamento dos enrolamentos e à falha da máquina. As correntes de Foucault dependem das propriedades magnéticas do núcleo.
Como reduzir as perdas
Perda de energia no circuito magnético não é útil, então como lidar com eles? Para reduzir seu tamanho, o núcleo é recrutado a partir de chapas finas de aço elétrico - este é um tipo de medida preventiva para reduzir correntes dispersas. Tais perdas são descritas pela fórmula pela qual é possível calcular:
Como você sabe: quanto menor a seção transversal do condutor, maior sua resistência e maior sua resistência, menor a corrente. As placas são isoladas umas das outras por escama ou uma camada de verniz. Os núcleos dos grandes transformadores são unidos por um pino isolado. Isso reduz a perda de núcleo, ou seja, estas são as principais maneiras de reduzir as correntes de Foucault.
Quais são as consequências da influência desse fenômeno? O campo magnético resultante do fluxo das correntes de Foucault enfraquece o campo devido ao qual elas surgiram. Ou seja, correntes parasitas reduzem a força dos eletroímãs. O mesmo se aplica ao projeto de partes de motores elétricos e geradores: rotor e estator.
Aplicação prática
Agora, sobre as aplicações úteis das correntes de Foucault. Uma grande contribuição foi dada à metalurgia pela invenção de fornos de produção de aço por indução. Eles são dispostos de tal maneira que a massa fundida de metal é colocada dentro de uma bobina através da qual uma corrente de alta frequência flui. Seu campo magnético induz grandes correntes dentro do metal até que esteja completamente derretido.
Nota do autor!O desenvolvimento de fornos de indução aumentou significativamente a simpatia ambiental da produção de metais e mudou a ideia dos métodos de fundição. Eu trabalho em uma fábrica metalúrgica, onde há dez anos eles lançaram uma nova oficina de alta tecnologia com essas instalações e, alguns anos depois do desenvolvimento de novos equipamentos, a lareira aberta clássica foi fechada. Isso indica a produtividade desse método de aquecimento de metais. As correntes de Foucault também são usadas para o endurecimento superficial do metal.
Aplicação visual na prática:
Além da metalurgia, eles são utilizados na fabricação de dispositivos a vácuo. O problema é a remoção completa dos gases antes de selar o balão. Usando correntes de Foucault, os eletrodos da lâmpada são aquecidos a altas temperaturas, desativando o gás.
Na vida cotidiana, você pode encontrar fogões de indução nos quais os alimentos são cozidos, graças à aplicação desse fenômeno. Como você pode ver, as correntes parasitas têm seus prós e contras.
As correntes de Foucault são benéficas e prejudiciais. Em alguns casos, sua influência não implica problemas elétricos. Por exemplo, um oleoduto colocado próximo às linhas de cabo decai mais rapidamente sem motivos aparentes de terceiros. Ao mesmo tempo, os dispositivos de aquecimento por indução mostraram-se muito bem, especialmente porque esse dispositivo para uso doméstico pode ser montado por você mesmo. Esperamos que agora você saiba quais são as correntes de Foucault e que aplicação elas encontraram na produção e na vida cotidiana.
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