Ano ang mga eddy currents at kung anong mga hakbang ang kinuha upang mabawasan ang mga ito
Maikling kahulugan
Ang mga alon ng eddy ay mga alon na umaagos sa mga conductor sa ilalim ng impluwensya ng isang alternating magnetic field. Hindi kinakailangan ang patlang ay dapat magbago, ang katawan ay maaaring lumipat sa isang magnetic field, lahat ng pareho, isang kasalukuyang magsisimulang dumaloy sa loob nito.
Imposibleng hanapin ang totoong tilapon ng mga alon na isasaalang-alang ang mga ito, ang kasalukuyang daloy kung saan matatagpuan ang landas na may hindi bababa sa paglaban. Ang mga alon ng eddy ay palaging dumadaloy sa isang saradong loop. Ang pangunahing mga kondisyon para sa paglitaw nito ay ang pagkakaroon ng isang bagay sa isang alternating magnetic field o ang paggalaw nito na nauugnay sa larangan.
Kwento ng Pagtuklas
Noong 1824, ang siyentipiko D.F. Nagsagawa ng isang eksperimento si Arago. Nag-mount siya ng isang disk na tanso sa isang axis, inilagay ang isang magnetic karayom sa itaas nito. Habang umiikot ang magnetic karayom, nagsisimula nang ilipat ang disk. Kaya sa kauna-unahang pagkakataon ay naobserbahan ang kababalaghan ng mga eddy currents. Ang disk ay nagsimulang paikutin dahil sa ang katunayan na dahil sa daloy ng mga alon isang magnetic field ay lumitaw, na nakikipag-ugnay sa arrow. Tinawag ito, habang ang kababalaghan ng Arago.
Matapos ang ilang taon, si M. Faraday, na natuklasan ang batas ng electromagnetic induction, ay nagpaliwanag ng hindi pangkaraniwang bagay sa ganitong paraan: ang isang gumagalaw na magnetic field ay nagpapahiwatig ng isang kasalukuyang sa disk (tulad ng isang saradong loop) at nakikipag-ugnay ito sa larangan ng arrow.
Bakit ang pangalawang pangalan Foucault currents? Sapagkat ang pisika na si Foucault ay sinisiyasat nang detalyado ang kababalaghan ng mga eddy currents. Sa takbo ng kanyang pananaliksik, gumawa siya ng isang mahusay na pagtuklas. Ito ay nasa katotohanan na ang mga katawan sa ilalim ng impluwensya ng eddy currents ay nagpainit. Napagkasunduan namin ang teorya, ngayon ay pag-uusapan natin kung saan ginagamit ang mga alon ng Foucault at na nagiging sanhi ng mga problema.
Ang video sa ibaba ay nagbibigay ng isang mas detalyadong kahulugan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito:
Mapanganib mula sa mga eddy currents
Kung isinasaalang-alang mo ang disenyo ng isang 50 Hz network transpormer, marahil ay napansin mo na ang core nito ay gawa sa manipis na mga sheet, kahit na tila mas madali itong gumawa ng isang solidong istruktura ng cast.
Ang katotohanan ay nahihirapan sila sa mga eddy currents sa ganitong paraan. Itinatag ng Foucault ang pag-init ng mga katawan kung saan sila umaagos. Dahil ang operasyon ng transpormer ay batay sa mga prinsipyo ng pakikipag-ugnayan ng variable na mga magnetic field, hindi maiiwasan ang mga eddy currents.
Ang anumang pag-init ng mga katawan ay ang pagpapalabas ng enerhiya sa anyo ng init. Sa kasong ito, ang mga pagkalugi ng pangunahing mangyayari. Paano mapanganib ito? Sa isang de-koryenteng pag-install, ang malakas na pag-init ay humahantong sa pagkawasak ng pagkakabukod ng mga windings at ang kabiguan ng makina. Ang mga alon ng eddy ay nakasalalay sa mga magnetic na katangian ng core.
Paano mabawasan ang pagkalugi
Ang pagkawala ng enerhiya sa magnetic circuit ay hindi kapaki-pakinabang, pagkatapos kung paano haharapin ang mga ito? Upang mabawasan ang kanilang sukat, ang pangunahing hinikayat mula sa manipis na mga plato ng de-koryenteng bakal - ito ay isang uri ng pang-iwas na panukalang-batas upang mabawasan ang mga naliligaw na alon. Ang nasabing pagkalugi ay inilarawan ng pormula kung saan posible upang makalkula:
Tulad ng alam mo: ang mas maliit na seksyon ng cross ng conductor, mas malaki ang pagtutol nito, at mas malaki ang pagtutol nito, mas mababa ang kasalukuyang. Ang mga plate ay nakahiwalay sa bawat isa sa pamamagitan ng scale o isang layer ng barnisan. Ang mga core ng malalaking mga transformer ay pinagsama ng isang insulated stud. Binabawasan nito ang pagkawala ng core, i.e. ito ang mga pangunahing paraan upang mabawasan ang mga alon ng Foucault.
Ano ang mga kahihinatnan ng impluwensya ng hindi pangkaraniwang bagay na ito? Ang magnetic field na nagmula dahil sa daloy ng mga alon ng Foucault ay nagpapahina sa bukid dahil sa kung saan sila bumangon. Iyon ay, binabawasan ang mga alon ng eddy ng lakas ng mga electromagnets. Ang parehong naaangkop sa disenyo ng mga bahagi ng mga de-koryenteng motor at generator: rotor at stator.
Praktikal na aplikasyon
Ngayon tungkol sa mga kapaki-pakinabang na aplikasyon ng mga alon ng Foucault. Isang malaking kontribusyon ang ginawa sa metalurhiya sa pamamagitan ng pag-imbento ng mga hurno sa paggawa ng asero. Inayos ang mga ito sa isang paraan na ang tinunaw na masa ng metal ay inilalagay sa loob ng isang likid kung saan ang kasalukuyang daloy ng dalas. Ang magnetic field nito ay nagpapahiwatig ng malalaking alon sa loob ng metal hanggang sa tuluyang natunaw.
Tandaan ng may-akda!Ang pag-unlad ng mga furnace ng induction ay makabuluhang nadagdagan ang pagiging kabaitan ng kapaligiran sa paggawa ng metal at binago ang ideya ng mga pamamaraan ng smelting. Nagtatrabaho ako sa isang metalurhiko na halaman, kung saan sampung taon na ang nakalilipas ay inilunsad nila ang isang bagong high-tech na workshop na may ganitong mga pag-install, at ilang taon pagkatapos ng pagbuo ng mga bagong kagamitan, ang saradong open-hearth ay sarado. Ipinapahiwatig nito ang pagiging produktibo ng pamamaraang ito ng mga metal na pag-init. Ginagamit din ang mga alon ng eddy para sa hardening ng ibabaw ng metal.
Visual na aplikasyon sa pagsasanay:
Bilang karagdagan sa metalurhiya, ginagamit ang mga ito sa paggawa ng mga aparato ng vacuum. Ang problema ay ang kumpletong pag-alis ng mga gas bago i-seal ang flask. Gamit ang mga alon ng Foucault, ang mga electrodes ng lampara ay pinainit sa mataas na temperatura, kaya pinapagana ang gas.
Sa pang-araw-araw na buhay, maaari kang makahanap ng mga kusina sa induction sa kusina kung saan ang pagkain ay luto, salamat sa application ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Tulad ng nakikita mo, ang mga eddy currents ay may kanilang mga kalamangan at kahinaan.
Ang mga alon ng Foucault ay kapaki-pakinabang at nakakapinsala. Sa ilang mga kaso, ang kanilang impluwensya ay hindi sumasama sa mga de-koryenteng problema. Halimbawa, ang isang pipeline na inilatag malapit sa mga linya ng cable ay mas mabilis na nabubulok para sa walang maliwanag na mga dahilan ng third-party. Kasabay nito, ang mga aparatong pag-init ng induction ay nagpakita ng kanilang mga sarili nang maayos, lalo na dahil ang tulad ng isang aparato para sa domestic na paggamit ay maaaring tipunin ang iyong sarili. Inaasahan namin na alam mo na ngayon kung ano ang mga alon ng Foucault eddy, pati na rin kung anong aplikasyon ang kanilang natagpuan sa paggawa at sa pang-araw-araw na buhay.
Mga kaugnay na materyales:
Naglo-load ...
