Τι είναι τα νερά και ποια μέτρα λαμβάνονται για τη μείωσή τους
Σύντομος ορισμός
Τα ρεύματα Eddy είναι ρεύματα που ρέουν σε αγωγούς υπό την επίδραση εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου. Όχι απαραίτητα το πεδίο πρέπει να αλλάξει, το σώμα μπορεί να κινηθεί σε ένα μαγνητικό πεδίο, το ίδιο, ένα ρεύμα θα αρχίσει να ρέει σε αυτό.
Είναι αδύνατο να βρούμε την πραγματική πορεία των ρευμάτων για να τα λάβουμε υπόψη, το ρεύμα ρέει όπου βρίσκει το μονοπάτι με τη λιγότερη αντίσταση. Τα ρεύματα Eddy ρέουν πάντα σε κλειστό βρόχο. Οι κύριες προϋποθέσεις για την εμφάνισή του είναι η παρουσία ενός αντικειμένου σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο ή η κίνησή του σε σχέση με το πεδίο.
Ανακάλυψη ιστορία
Το 1824, ο επιστήμονας D.F. Η Arago πραγματοποίησε ένα πείραμα. Συναρμολόγησε έναν χαλκό δίσκο σε έναν άξονα, τοποθέτησε μια μαγνητική βελόνα πάνω του. Καθώς η μαγνητική βελόνα περιστρέφεται, ο δίσκος αρχίζει να κινείται. Έτσι, για πρώτη φορά παρατηρήθηκε το φαινόμενο των ριωδών ρευμάτων. Ο δίσκος άρχισε να περιστρέφεται λόγω του γεγονότος ότι λόγω της ροής των ρευμάτων εμφανίστηκε ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο αλληλεπιδρά με το βέλος. Ονομάστηκε, ενώ το φαινόμενο του Arago.
Μετά από μερικά χρόνια, ο M. Faraday, ο οποίος ανακάλυψε το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, εξήγησε αυτό το φαινόμενο με αυτόν τον τρόπο: ένα κινούμενο μαγνητικό πεδίο προκαλεί ρεύμα στο δίσκο (όπως σε κλειστό βρόχο) και αλληλεπιδρά με το πεδίο βέλους.
Γιατί είναι το δεύτερο όνομα Foucault ρεύματα; Επειδή ο φυσικός Foucault διερεύνησε λεπτομερώς το φαινόμενο των ριωδών ρευμάτων. Κατά τη διάρκεια της έρευνάς του, έκανε μια μεγάλη ανακάλυψη. Συνίστατο στο γεγονός ότι τα σώματα υπό την επίδραση των ριωδών ρευμάτων θερμαίνονται. Έχουμε ασχοληθεί με τη θεωρία, τώρα θα μιλήσουμε για το πού χρησιμοποιούνται τα ρεύματα Foucault και που προκαλούν προβλήματα.
Το παρακάτω βίντεο παρέχει έναν πιο λεπτομερή ορισμό αυτού του φαινομένου:
Βλάβη από τα ρεύματα
Εάν σκεφτόσασταν τη σχεδίαση ενός μετασχηματιστή δικτύου 50 Hz, πιθανότατα παρατηρήσατε ότι ο πυρήνας του είναι κατασκευασμένος από λεπτά φύλλα, αν και φαίνεται ότι ήταν πιο εύκολο να φτιάξετε μια συμπαγή δομή.
Το γεγονός είναι ότι αγωνίζονται με τα φουσκωτά ρεύματα με αυτόν τον τρόπο. Ο Foucault καθιέρωσε τη θέρμανση των σωμάτων στα οποία ρέουν. Δεδομένου ότι η λειτουργία του μετασχηματιστή βασίζεται στις αρχές της αλληλεπίδρασης των μεταβλητών μαγνητικών πεδίων, τα ρεύματα της ροής είναι αναπόφευκτη.
Οποιαδήποτε θέρμανση σωμάτων είναι η απελευθέρωση ενέργειας με τη μορφή θερμότητας. Σε αυτήν την περίπτωση, θα προκύψουν βασικές απώλειες. Πώς είναι επικίνδυνο αυτό; Σε μια ηλεκτρική εγκατάσταση, η ισχυρή θέρμανση οδηγεί στην καταστροφή της μόνωσης των περιελίξεων και της βλάβης του μηχανήματος. Τα ρεύματα Eddy εξαρτώνται από τις μαγνητικές ιδιότητες του πυρήνα.
Πώς να μειώσετε τις απώλειες
Η απώλεια ενέργειας στο μαγνητικό κύκλωμα δεν είναι χρήσιμη, τότε πώς να τα αντιμετωπίσουμε; Για να μειωθεί το μέγεθός τους, ο πυρήνας προσλαμβάνεται από λεπτές πλάκες από ηλεκτρικό χάλυβα - αυτό είναι ένα είδος προληπτικού μέτρου για τη μείωση των αδέσποτων ρευμάτων. Τέτοιες απώλειες περιγράφονται από τον τύπο με τον οποίο είναι δυνατόν να υπολογιστεί:
Όπως γνωρίζετε: όσο μικρότερη είναι η διατομή του αγωγού, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίστασή του και όσο μεγαλύτερη είναι η αντίστασή του, τόσο χαμηλότερο είναι το ρεύμα. Οι πλάκες απομονώνονται μεταξύ τους κατά κλίμακα ή στρώμα βερνικιού. Οι πυρήνες των μεγάλων μετασχηματιστών τραβιέται μαζί με ένα μονωμένο στήριγμα. Αυτό μειώνει την απώλεια πυρήνα, δηλαδή αυτοί είναι οι κύριοι τρόποι για τη μείωση των ρευμάτων Foucault.
Ποιες είναι οι συνέπειες της επιρροής αυτού του φαινομένου; Το μαγνητικό πεδίο που προκύπτει λόγω της ροής των ρευμάτων Foucault αποδυναμώνει το πεδίο λόγω του οποίου προέκυψαν. Δηλαδή, τα ρεύματα Eddy μειώνουν την ισχύ των ηλεκτρομαγνητών. Το ίδιο ισχύει και για το σχεδιασμό μερών ηλεκτροκινητήρων και γεννητριών: ρότορα και στάτορα.
Πρακτική εφαρμογη
Τώρα για τις χρήσιμες εφαρμογές των ρευμάτων Foucault. Μια τεράστια συμβολή έγινε στη μεταλλουργία με την εφεύρεση των επαγωγικών κλιβάνων χάλυβα. Είναι διατεταγμένα με τέτοιο τρόπο ώστε η λιωμένη μάζα μετάλλου να τοποθετείται μέσα σε ένα πηνίο μέσω του οποίου ρέει ρεύμα υψηλής συχνότητας. Το μαγνητικό του πεδίο προκαλεί μεγάλα ρεύματα μέσα στο μέταλλο μέχρι να λιώσει εντελώς.
Σημείωση του συγγραφέα!Η ανάπτυξη των επαγωγικών κλιβάνων αύξησε σημαντικά την περιβαλλοντική φιλικότητα της παραγωγής μετάλλων και άλλαξε την ιδέα των μεθόδων τήξης. Δουλεύω σε ένα μεταλλουργικό εργοστάσιο, όπου πριν από δέκα χρόνια ξεκίνησαν ένα νέο εργαστήριο υψηλής τεχνολογίας με τέτοιες εγκαταστάσεις και λίγα χρόνια μετά την ανάπτυξη νέου εξοπλισμού, το κλασικό ανοιχτό τζάκι έκλεισε. Αυτό δείχνει την παραγωγικότητα αυτής της μεθόδου θέρμανσης μετάλλων. Τα ρεύματα Eddy χρησιμοποιούνται επίσης για την επιφανειακή σκλήρυνση του μετάλλου.
Στην πράξη η οπτική εφαρμογή:
Εκτός από τη μεταλλουργία, χρησιμοποιούνται στην κατασκευή συσκευών κενού. Το πρόβλημα είναι η πλήρης αφαίρεση των αερίων πριν από τη σφράγιση της φιάλης. Χρησιμοποιώντας ρεύματα Foucault, τα ηλεκτρόδια του λαμπτήρα θερμαίνονται σε υψηλές θερμοκρασίες, απενεργοποιώντας έτσι το αέριο.
Στην καθημερινή ζωή, μπορείτε να βρείτε επαγωγικές εστίες κουζίνας στις οποίες μαγειρεύονται τα τρόφιμα, χάρη στην εφαρμογή αυτού του φαινομένου. Όπως μπορείτε να δείτε, τα ρεύματα Eddy έχουν τα υπέρ και τα κατά τους.
Τα ρεύματα του Foucault είναι τόσο ευεργετικά όσο και επιβλαβή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η επιρροή τους δεν συνεπάγεται ηλεκτρικά προβλήματα. Για παράδειγμα, ένας αγωγός τοποθετημένος κοντά σε καλωδιακές γραμμές αποσυντίθεται ταχύτερα χωρίς προφανείς τρίτους. Ταυτόχρονα, οι συσκευές επαγωγής θέρμανσης έχουν εμφανιστεί αρκετά καλά, ειδικά επειδή μια τέτοια οικιακή συσκευή μπορεί να συναρμολογηθεί μόνοι σας. Ελπίζουμε να γνωρίζετε τώρα τι είναι τα ρεύματα του Foucault, καθώς και ποια εφαρμογή βρήκαν στην παραγωγή και στην καθημερινή ζωή.
Σχετικά υλικά:
Φόρτωση...
