กระแสไหลวนคืออะไรและมีมาตรการอะไรบ้างในการลดพวกมัน
คำนิยามสั้น ๆ
Eddy กระแสน้ำวนเป็นกระแสที่ไหลในตัวนำภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กสลับ ไม่จำเป็นว่าสนามจะต้องเปลี่ยนแปลงร่างกายอาจเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กเหมือนกันทั้งหมดกระแสจะเริ่มไหลในนั้น
มันเป็นไปไม่ได้ที่จะหาเส้นทางการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำที่แท้จริงเพื่อนำมาพิจารณากระแสไฟฟ้าที่พบเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด กระแสน้ำวนไหลเสมอในวงปิด เงื่อนไขหลักสำหรับการเกิดขึ้นของมันคือการปรากฏตัวของวัตถุในสนามแม่เหล็กสลับหรือการเคลื่อนไหวของมันเมื่อเทียบกับสนาม
ค้นพบเรื่องราว
ในปี 1824 นักวิทยาศาสตร์ D.F. Arago ทำการทดลอง เขาติดแผ่นทองแดงบนแกนเดียววางเข็มแม่เหล็กไว้ด้านบน ในขณะที่เข็มแม่เหล็กหมุนดิสก์จะเริ่มเคลื่อนที่ ดังนั้นเป็นครั้งแรกที่สังเกตเห็นปรากฏการณ์ของกระแสวน ดิสก์เริ่มหมุนเนื่องจากความจริงที่ว่าเนื่องจากการไหลของกระแสสนามแม่เหล็กปรากฏขึ้นซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับลูกศร มันถูกเรียกว่าในขณะที่ปรากฏการณ์ของ Arago
หลังจากสองสามปีที่ผ่านมาเอ็มฟาราเดย์ผู้ค้นพบกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าอธิบายปรากฏการณ์นี้ด้วยวิธีนี้: สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ทำให้เกิดกระแสในดิสก์ (เช่นในวงปิด) และโต้ตอบกับลูกศร
เหตุใดชื่อที่สอง Foucault กระแสน้ำ? เนื่องจากนักฟิสิกส์ Foucault ทำการสอบสวนโดยละเอียดเกี่ยวกับปรากฏการณ์ของกระแสน้ำวน ในหลักสูตรการวิจัยของเขาเขาค้นพบที่ยิ่งใหญ่ มันประกอบไปด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าร่างกายภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำวนไหลวนขึ้น เราได้จัดการกับทฤษฎีแล้วตอนนี้เราจะพูดถึงว่ากระแสของ Foucault ถูกใช้ไปที่ไหนและก่อให้เกิดปัญหา
วิดีโอด้านล่างให้คำจำกัดความโดยละเอียดของปรากฏการณ์นี้มากขึ้น:
อันตรายจากกระแสวน
หากคุณกำลังพิจารณาการออกแบบหม้อแปลงเครือข่าย 50 Hz คุณอาจสังเกตเห็นว่าแกนของมันทำจากแผ่นบาง ๆ แม้ว่ามันอาจดูเหมือนว่ามันจะง่ายกว่าที่จะสร้างโครงสร้างการหล่อแบบแข็ง
ความจริงก็คือพวกเขากำลังดิ้นรนกับกระแสน้ำวนด้วยวิธีนี้ Foucault สร้างความร้อนของร่างกายที่ไหล เนื่องจากการทำงานของหม้อแปลงจะขึ้นอยู่กับหลักการของการโต้ตอบของสนามแม่เหล็กที่แปรผันทำให้กระแสไหลวนนั้นหลีกเลี่ยงไม่ได้
ความร้อนของร่างกายคือการปล่อยพลังงานในรูปของความร้อน ในกรณีนี้การสูญเสียหลักจะเกิดขึ้น อันตรายอย่างไร ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าความร้อนที่แข็งแกร่งจะนำไปสู่การทำลายฉนวนของขดลวดและความล้มเหลวของเครื่อง กระแสวนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแกนแม่เหล็ก
วิธีลดความสูญเสีย
การสูญเสียพลังงานในวงจรแม่เหล็กไม่มีประโยชน์แล้วจะจัดการกับมันอย่างไร เพื่อลดขนาดแกนกลางจะถูกคัดเลือกจากแผ่นเหล็กบาง ๆ ซึ่งเป็นมาตรการป้องกันชนิดหนึ่งเพื่อลดกระแสไฟฟ้าที่หลงทาง การสูญเสียดังกล่าวอธิบายโดยสูตรที่สามารถคำนวณได้:
ดังที่คุณทราบ: ยิ่งภาพตัดขวางของตัวนำมีขนาดเล็กเท่าใดความต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นและยิ่งต้านทานมากเท่าไหร่ จานถูกแยกออกจากกันโดยขนาดหรือชั้นของสารเคลือบเงา แกนของหม้อแปลงขนาดใหญ่นั้นถูกดึงเข้าด้วยกันด้วยแกนฉนวน วิธีนี้ช่วยลดการสูญเสียแกนเช่น นี่เป็นวิธีหลักในการลดกระแส Foucault
อะไรคือผลของอิทธิพลของปรากฏการณ์นี้? สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเนื่องจากการไหลของกระแส Foucault ทำให้สนามแม่เหล็กอ่อนตัวลงซึ่งเกิดขึ้น นั่นคือกระแสน้ำวนลดความแรงของแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นเดียวกับการออกแบบชิ้นส่วนของมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า: โรเตอร์และสเตเตอร์
การใช้งานจริง
ตอนนี้เกี่ยวกับการใช้งานที่มีประโยชน์ของกระแส Foucault มีส่วนร่วมอย่างมากในการทำโลหะโดยการประดิษฐ์เตาหลอมเหล็กเหนี่ยวนำ พวกมันถูกจัดเรียงในลักษณะที่มวลโลหะที่หลอมเหลวถูกวางไว้ในขดลวดซึ่งกระแสไฟฟ้าความถี่สูงไหล สนามแม่เหล็กของมันเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสขนาดใหญ่ภายในโลหะจนกว่ามันจะถูกละลายอย่างสมบูรณ์
หมายเหตุของผู้เขียน!การพัฒนาเตาเหนี่ยวนำเพิ่มความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตโลหะอย่างมีนัยสำคัญและเปลี่ยนความคิดของวิธีการหลอม ฉันทำงานที่โรงงานโลหะซึ่งสิบปีที่แล้วพวกเขาเปิดตัวเวิร์กช็อปไฮเทคใหม่ด้วยการติดตั้งดังกล่าวและไม่กี่ปีหลังจากการพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ปิดแบบดั้งเดิมแบบเปิด สิ่งนี้บ่งบอกถึงผลผลิตของวิธีการให้ความร้อนของโลหะ กระแสน้ำวนยังใช้สำหรับการชุบผิวโลหะด้วย
การประยุกต์ใช้ภาพในทางปฏิบัติ:
นอกจากโลหะวิทยาแล้วยังใช้ในการผลิตอุปกรณ์สูญญากาศ ปัญหาคือการกำจัดก๊าซอย่างสมบูรณ์ก่อนปิดผนึกขวด การใช้กระแส Foucault อิเล็กโทรดของหลอดไฟจะถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิสูงจึงปิดการทำงานของก๊าซ
ในชีวิตประจำวันคุณสามารถหาหม้อหุงเหนี่ยวนำในห้องครัวที่ปรุงอาหารด้วยการใช้ปรากฏการณ์นี้ อย่างที่คุณเห็นกระแสไหลวนมีข้อดีและข้อเสีย
กระแสของ Foucault นั้นมีทั้งประโยชน์และโทษ ในบางกรณีอิทธิพลของพวกเขาไม่ก่อให้เกิดปัญหาไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นไปป์ไลน์ที่วางใกล้กับสายเคเบิลจะสลายตัวเร็วขึ้นโดยไม่มีเหตุผลที่ชัดเจนจากบุคคลที่สาม ในเวลาเดียวกันอุปกรณ์ทำความร้อนเหนี่ยวนำได้แสดงให้เห็นว่าค่อนข้างดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับใช้ในบ้านสามารถประกอบเองได้ เราหวังว่าตอนนี้คุณจะรู้ว่ากระแส Foucault eddy คืออะไรเช่นเดียวกับการใช้งานที่พวกเขาพบในการผลิตและในชีวิตประจำวัน
วัสดุที่เกี่ยวข้อง:
กำลังโหลด ...
