Вихревые токи. Поверхностный эффект

Индуцированные токи возникают не только в тонких проводниках (в проволоке), но и в массивных проводниках. Токи, индуцируемые в массивных проводниках, находящихся в изменяющемся магнитном поле, называются вихревыми токами или токами Фуко.

Рассмотрим токи Фуко на конкретном примере. Пусть по соленоиду течет переменный ток, а внутри него находится сплошной металлический сердечник. Наведенные круговые токи создают свое магнитное поле, которое в соответствии с правилом Ленца противодействует причине, их вызвавшей (рис. 73). Вихревые токи в массивных металлических проводниках достигают больших величин и приводят к заметному разогреву. Чтобы уменьшить их вредное действие, магнитопроводы трансформаторов и якорей электрических машин изготовляются из набора отдельных пластин.

Действие вихревых токов используется для удаления газов из металлических конструкций, работающих под вакуумом, для плавки чистых металлов в высокочастотных печах и т. д.

Токи Фуко могут возникнуть и в самом проводнике, по которо­му течет переменный ток. Появление таких токов ведет к особому, поверхностному эффекту (скинэффекту). Токи Фуко в этом случае у поверхности проводника текут в направлении первичного электрического тока, а у оси проводника - навстречу ему. В результате внутри проводника ток ослабляется, а у поверхности - усиливается. Схематически это показано на рис. 74. При быстропеременных токах, плотность тока вблизи оси проводника оказывается практически равной нулю, и весь ток идет по поверхности проводника. Это явление используется для поверхностной закалки различных деталей и режущего инструмента, а также в волноводах.

Поиск по сайту: