Vířivý proud
Vířivý proud (taktéž po svém objeviteli Foucaultův proud[1]) je elektrický proud vznikající v plošných a objemových vodičích, když se v jejich okolí mění magnetický indukční tok. Indukované proudy mají v takových případech charakter proudových smyček. Stejně jako u každého indukovaného proudu se vířivý proud snaží svým polem zabránit změně, která jej vyvolala a zeslabuje tak budící magnetický tok. Největší zeslabení nastane uprostřed průřezu, protože ten obepínají všechny indukované proudy. Vířivé proudy objevil Léon Foucault v roce 1851. Jsou využívány v technologických procesech (vznikající teplo nebo odpuzující sílu), ale vyvolávají také nežádoucí ztráty.
Ztráty způsobené vířivými proudy
Průchodem proudu vodičem vznikají tepelné ztráty, proto jsou vířivé proudy ztrátové. Část energie, kterou dodáme na magnetování materiálu, se mění v energii tepelnou (Jouleovo teplo). Ztráty vzniklé vířivými proudy jsou značně závislé na frekvenci a lze je vyjádřit vztahem:
Ztráty způsobené vířivými proudy se omezují například: použitím navzájem izolovaných plechů, čímž dojde k rozdělení jádra, použitím materiálu s velkým elektrickým odporem (přidáním malého množství křemíku do základního materiálu), nebo snížením indukovaného napětí. Celkové ztráty ve feromagnetických materiálech jsou vyjádřeny vztahem:
Kde jsou ztráty způsobené hysterezní křivkou a jsou ztráty způsobené již zmíněnými vířivými proudy.
Využití
Tohoto jevu se využívá například při stabilizaci ručiček tachometru, pro zastavení elektroměru po ukončení odběru, nebo v indukční brzdě. Tepelných účinků se využívá například v kuchyňských indukčních vařičích nebo metalurgii. V indukčních pecích se vířivými proudy kov zahřívá, případně i taví. V neposlední řadě jsou vířivé proudy používány v NDT (Non Destructive Testing - při detekci povrchových vad).
Odkazy
Reference
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu Vířivý proud na Wikimedia Commons
Média použitá na této stránce
Autor: Andrejdam, Licence: CC BY-SA 4.0
When massive metal plate oscillates between the poles of an electromagnet eddy currents are induced in the plate. According to the Lenz's rule, those currents create magnetic field, which opposes to the reason for their existence and that is the motion of the plate. That is why plate stops. If the massive plate is replaced with a comb-like plate, the effect is weaker, because eddy currents are weaker. Prepared, performed and explained by Prof. Oliver Zajkov at the Physics Institute at the Ss. Cyril and Methodius University of Skopje, Macedonia.