Vírivý prúd vs indukovaný prúd
Vírivý prúd a indukovaný prúd sú dva cenné pojmy v teórii elektromagnetického poľa. Tieto dva koncepty majú široké uplatnenie v rôznych oblastiach. Tento článok je o základoch vírivého prúdu a indukovaného prúdu a rozdieloch medzi týmito dvoma pojmami.
Čo je indukovaný prúd?
Porozumenie elektromagnetickej indukcii je nevyhnutné na pochopenie indukovaného prúdu. Elektromagnetická indukcia je účinok prúdu prechádzajúceho vodičom, ktorý sa pohybuje magnetickým poľom. Faradayov zákon je najvplyvnejším zákonom týkajúcim sa tohto účinku. Uviedol, že elektromotorická sila vytvorená okolo uzavretej dráhy je úmerná rýchlosti zmeny magnetického toku cez akýkoľvek povrch ohraničený touto dráhou. Ak je uzavretou dráhou slučka v rovine, rýchlosť zmeny magnetického toku po ploche slučky je úmerná elektromotorickej sile generovanej v slučke. Táto slučka však teraz nie je konzervatívnou oblasťou. Preto sa v tomto systéme neuplatňujú bežné elektrické zákony, ako napríklad Kirchhoffov zákon. Je potrebné poznamenať, že stabilné magnetické pole, aj keby bolo silné po povrchu, by nevytvorilo elektromotorickú silu. Magnetické pole sa musí meniť, aby sa vytvorila elektromotorická sila. Táto teória je hlavným konceptom výroby elektriny. Takmer všetka elektrina, okrem solárnych článkov, sa vyrába pomocou tohto mechanizmu. Elektrické pole vytvorené elektromagnetickou indukciou je nekonzervatívne pole. Preto konzervatívne zákony poľa, ako je Kirchhoffov zákon, nie sú platné v indukovaných poliach. Pre nekonzervatívne pole môže mať jeden bod dve potenciálne hodnoty.
Čo je vírivý prúd?
Vírivý prúd vzniká, keď je vodič vystavený meniacemu sa magnetickému poľu. Vírivé prúdy sú známe aj ako Foucaultove prúdy. Tieto prúdy sú zvyčajne generované v malých uzavretých slučkách vo vnútri vodiča. Vír znamená turbulenčnú slučku. Sila vírivého prúdu závisí od sily a rýchlosti zmeny magnetického poľa a vodivosti materiálu. Strata vírivých prúdov je hlavnou metódou straty energie v transformátoroch. Nebyť straty vírivých prúdov, transformátory by mali účinnosť takmer 100 %. Strata vírivých prúdov v transformátoroch je minimalizovaná použitím extrémne tenkých vodivých dosiek a vzduchových medzier na dráhe vírivých prúdov. Vírivé prúdy vytvárajú magnetické pole, ktoré je proti zmene magnetického poľa. Fenomén vírivých prúdov sa využíva v aplikáciách ako magnetická levitácia, identifikácia kovov, snímanie polohy, elektromagnetické brzdenie a štrukturálne testovanie. Vírivé prúdy vodiča tiež závisia od kožného efektu kovu.
Aký je rozdiel medzi vírivým prúdom a indukovaným prúdom?
• Vírivé prúdy sa generujú v materiáli a indukované prúdy sa vytvárajú v uzavretom okruhu.
• Vírivé prúdy sú nezávislé od oblasti vodiča, ale indukované prúdy závisia od oblasti pokrytej obvodom.
• Indukované prúdy možno považovať za čisté množstvo vírivých prúdov generovaných v materiáli.
