Örvényáram vs indukált áram
Az örvényáram és az indukált áram két értékes fogalom az elektromágneses térelméletben. Ez a két fogalom számos területen alkalmazható. Ez a cikk az örvényáram és az indukált áram alapjairól, valamint a két fogalom közötti különbségekről szól.
Mi az indukált áram?
Az elektromágneses indukció megértése elengedhetetlen az indukált áram megértéséhez. Az elektromágneses indukció a vezetőn átfolyó áram hatása, amely mágneses mezőn keresztül mozog. A Faraday-törvény a legbefolyásosabb törvény e hatás tekintetében. Kijelentette, hogy a zárt út körül keletkező elektromotoros erő arányos az út által határolt bármely felületen áthaladó mágneses fluxus változási sebességével. Ha a zárt út egy síkon lévő hurok, akkor a mágneses fluxus változásának sebessége a hurok területén arányos a hurokban keletkező elektromotoros erővel. Ez a hurok azonban most nem konzervatív terület. Ezért az általános elektromos törvények, mint például a Kirchhoff-törvény, nem alkalmazhatók ebben a rendszerben. Meg kell jegyezni, hogy az állandó mágneses tér, még ha erős is a felületen, nem hoz létre elektromotoros erőt. A mágneses térnek változnia kell az elektromotoros erő létrehozásához. Ez az elmélet a villamosenergia-termelés fő koncepciója. A napelemek kivételével szinte az összes villamos energiát ezzel a mechanizmussal állítják elő. Az elektromágneses indukció által létrehozott elektromos tér nem konzervatív tér. Ezért az olyan konzervatív tértörvények, mint a Kirchhoff-törvény, nem érvényesek indukált mezőkre. Egy nem konzervatív mező esetén egyetlen pontnak két potenciális értéke lehet.
Mi az az örvényáram?
Örvényáram keletkezik, amikor egy vezető változó mágneses térnek van kitéve. Az örvényáramokat Foucault-áramoknak is nevezik. Ezek az áramok általában kis zárt hurokban jönnek létre a vezető belsejében. Az örvény turbulencia hurkot jelent. Az örvényáram erőssége a mágneses tér erősségétől és változási sebességétől, valamint az anyag vezetőképességétől függ. Az örvényáram-veszteség a transzformátorok energiaveszteségének fő módja. Ha nem az örvényáram-veszteség, a transzformátorok hatásfoka közel 100%. A transzformátorok örvényáram-veszteségét a rendkívül vékony vezetőlemezek és az örvényáramok útján lévő légrések minimalizálása biztosítja. Az örvényáramok olyan mágneses teret hoznak létre, amely ellentétes a mágneses tér változásával. Az örvényáramok jelenségét olyan alkalmazásokban használják, mint a mágneses levitáció, a fémek azonosítása, a helyzetérzékelés, az elektromágneses fékezés és a szerkezeti tesztelés. A vezető örvényáramai a fém bőrhatásától is függenek.
Mi a különbség az örvényáram és az indukált áram között?
• Örvényáramok keletkeznek az anyagon belül, indukált áramok pedig zárt áramkörön belül.
• Az örvényáramok függetlenek a vezető területétől, de az indukált áramok az áramkör által lefedett területtől függenek.
• Az indukált áramok az anyagban keletkező örvényáramok nettó mennyiségének tekinthetők.
