تيارات فوكو ، جوانبها السلبية والمفيدة

إن ما يسمى بالتيارات "الدوامة" أو التيارات الحلقية معروفة ليس فقط بجوانبها السلبية المرتبطة بفقد الوسائط الموصلة. يتم تقديرها من قبل الخبراء للعديد من التطبيقات المفيدة ، أحدها هو أفران الحث الحديثة. للحصول على تقييم صحيح لتأثير الدوامة ، تحتاج أولاً إلى فهم كيفية تفسير هذه الظاهرة الفيزيائية في الهندسة الكهربائية.

تعريف موجز

تسمى التكوينات الحالية الدورية (الكنتورية) التي يتم تشكيلها تحت تأثير الحقول المتغيرة e / m لسلطة معينة بالدوامة. باسم العالم الذي اكتشف هذه الظاهرة لأول مرة ، يطلق عليهم "تيارات فوكو" (الصورة أدناه).

يمكن أن يكون سبب تكوينها ليس فقط مجال e / m المتغير ، ولكن أيضًا حركة الموصل فيه ، والتي ، مع مراعاة نسبية جميع الظواهر ، ليست مفاجئة على الإطلاق. من المستحيل تحديد المسارات الدقيقة التي تتدفق عبرها تيارات فوكو. من خلال تجارب عديدة ، كان من الممكن التأكد من أنها تتشكل في مناطق وسط موصل ، حيث تكون مقاومة حركة الشحنات ضئيلة.

الميزات إيدي الحالية

تكمن خصوصية تيارات فوكو في موقعها وقربها من نفسها ، وهذا هو سبب الخصائص غير العادية (بالمقارنة مع الحركة الخطية "الكلاسيكية" للشحنات). مثل التيارات العادية ، فإنها تتفاعل مع المجال المغناطيسي الذي ولدها ، ولكن يتم التعبير عن هذا الفعل المتبادل هنا بطريقة خاصة. استنادًا إلى قانون لينز ، تتجلى المجالات الكهرومغناطيسية "المحلية" التي تخلقها بطريقة تعارض التغيير في التدفق المغناطيسي الذي تسبب في حدوثها. أي أنهم سيدعمون المجال المتناقص ويقاومون الزيادة الحادة.

تسبب هذه الظاهرة زيادة في تكوينات الدوامة في وسط موصل مع انخفاض حاد في مقاومتها. النتيجة الطبيعية لهذه العمليات هي تسخين قوي للقاعدة الموصلة ، تصل درجة حرارتها إلى 800 درجة. في هذه الحالة ، هناك خسائر كبيرة في الطاقة تنتقل عبر الوسيط الموصّل ، والذي يعتبر جانبًا سلبيًا للظاهرة. تعتمد درجة التسخين وحجم الخسائر بشكل مباشر على تواتر تيار الحث المستحث (يتم الوصول إلى الحد الأقصى عند حوالي 10 كيلو هرتز).

تطبيقات مفيدة لتيارات إيدي

لا تتميز تيارات فوكو بالمظاهر السلبية فقط (في شكل فقد الطاقة).

وجد مطورو المعدات الحديثة تطبيقات مفيدة لهم ، وهي:

• يستخدم تأثير فوكو في عدادات الحث ، حيث يتم استخدامها كمخمد ؛
• في صناعة الأفران الحثية لصنع الفولاذ التي تعمل على مبدأ تسخين المعادن بواسطة التيارات المتدفقة من خلالها ؛
• إذا لزم الأمر ، تخميد المحركات (الأسهم) في أدوات القياس المختبرية.

في المباني السكنية اليوم ، يتم تثبيت مواقد الحث ، وتعمل بسبب نفس تأثير التيار الدوامي (الصورة أدناه).