Quali sono le correnti parassite e quali misure vengono prese per ridurle
Breve definizione
Le correnti parassite sono correnti che fluiscono nei conduttori sotto l'influenza di un campo magnetico alternato. Non necessariamente il campo deve cambiare, il corpo può muoversi in un campo magnetico, tuttavia, una corrente inizierà a fluire in esso.
È impossibile trovare la vera traiettoria delle correnti per tenerle conto, la corrente scorre dove trova il percorso con la minima resistenza. Le correnti parassite scorrono sempre in un circuito chiuso. Le condizioni principali per il suo verificarsi sono la presenza di un oggetto in un campo magnetico alternato o il suo movimento rispetto al campo.
Storia della scoperta
Nel 1824, lo scienziato D.F. Arago ha condotto un esperimento. Montò un disco di rame su un asse, sopra un ago magnetico. Mentre l'ago magnetico ruota, il disco inizia a muoversi. Quindi per la prima volta osservò il fenomeno delle correnti parassite. Il disco iniziò a ruotare a causa del fatto che a causa del flusso di correnti appariva un campo magnetico che interagiva con la freccia. Si chiamava, mentre il fenomeno di Arago.
Dopo un paio d'anni, M. Faraday, che scoprì la legge dell'induzione elettromagnetica, spiegò questo fenomeno in questo modo: un campo magnetico in movimento induce una corrente nel disco (come in un circuito chiuso) e interagisce con il campo della freccia.
Perché il secondo nome è la corrente di Foucault? Perché il fisico Foucault ha studiato in dettaglio il fenomeno delle correnti parassite. Nel corso della sua ricerca, ha fatto una grande scoperta. Consisteva nel fatto che i corpi sotto l'influenza delle correnti parassite si surriscaldano. Abbiamo affrontato la teoria, ora parleremo di dove vengono utilizzate le correnti di Foucault e quali causano problemi.
Il video seguente fornisce una definizione più dettagliata di questo fenomeno:
Danno da correnti parassite
Se stavi considerando la progettazione di un trasformatore di rete a 50 Hz, probabilmente avrai notato che il suo nucleo è costituito da fogli sottili, anche se potrebbe sembrare più semplice realizzare una solida struttura fusa.
Il fatto è che stanno lottando con le correnti parassite in questo modo. Foucault stabilì il riscaldamento dei corpi in cui fluiscono. Poiché il funzionamento del trasformatore si basa sui principi di interazione di campi magnetici variabili, le correnti parassite sono inevitabili.
Qualsiasi riscaldamento di corpi è il rilascio di energia sotto forma di calore. In questo caso, si verificheranno perdite di base. Come è pericoloso? In un impianto elettrico, un forte riscaldamento porta alla distruzione dell'isolamento degli avvolgimenti e al guasto della macchina. Le correnti parassite dipendono dalle proprietà magnetiche del nucleo.
Come ridurre le perdite
La perdita di energia nel circuito magnetico non è utile, quindi come gestirli? Per ridurne le dimensioni, il nucleo viene reclutato da sottili piastre di acciaio elettrico: si tratta di una sorta di misura preventiva per ridurre le correnti vaganti. Tali perdite sono descritte dalla formula mediante la quale è possibile calcolare:
Come sapete: minore è la sezione trasversale del conduttore, maggiore è la sua resistenza e maggiore è la sua resistenza, minore è la corrente. Le piastre sono isolate l'una dall'altra mediante una scala o uno strato di vernice. I nuclei di grandi trasformatori sono uniti da un perno isolato. Ciò riduce la perdita di base, ad es. questi sono i modi principali per ridurre le correnti di Foucault.
Quali sono le conseguenze dell'influenza di questo fenomeno? Il campo magnetico derivante dal flusso delle correnti di Foucault indebolisce il campo a causa del quale sono sorte. Cioè, le correnti parassite riducono la forza degli elettromagneti. Lo stesso vale per la progettazione di parti di motori elettrici e generatori: rotore e statore.
Applicazione pratica
Ora sulle utili applicazioni delle correnti di Foucault. Un grande contributo è stato dato alla metallurgia dall'invenzione dei forni per la produzione di acciaio ad induzione. Sono disposti in modo tale che la massa di metallo fuso sia posta all'interno di una bobina attraverso la quale scorre una corrente ad alta frequenza. Il suo campo magnetico induce grandi correnti all'interno del metallo fino a quando non è completamente fuso.
Nota dell'autore!Lo sviluppo di forni a induzione ha aumentato significativamente la compatibilità ambientale della produzione di metallo e ha cambiato l'idea dei metodi di fusione. Lavoro in uno stabilimento metallurgico, dove dieci anni fa hanno lanciato un nuovo laboratorio ad alta tecnologia con tali installazioni, e pochi anni dopo lo sviluppo di nuove attrezzature, il classico focolare aperto è stato chiuso. Ciò indica la produttività di questo metodo di riscaldamento dei metalli. Le correnti parassite vengono utilizzate anche per l'indurimento superficiale del metallo.
Applicazione visiva in pratica:
Oltre alla metallurgia, vengono utilizzati nella fabbricazione di dispositivi per il vuoto. Il problema è la completa rimozione dei gas prima di sigillare il pallone. Usando le correnti di Foucault, gli elettrodi della lampada vengono riscaldati ad alte temperature, disattivando così il gas.
Nella vita di tutti i giorni, puoi trovare cucine a induzione su cui viene cucinato il cibo, grazie all'applicazione di questo fenomeno. Come puoi vedere, le correnti parassite hanno i loro pro e contro.
Le correnti di Foucault sono sia benefiche che dannose. In alcuni casi, la loro influenza non comporta problemi elettrici. Ad esempio, una conduttura posta vicino alle linee dei cavi decade più rapidamente senza ragioni apparenti di terze parti. Allo stesso tempo, i dispositivi di riscaldamento a induzione si sono mostrati abbastanza bene, soprattutto perché un tale dispositivo per uso domestico può essere assemblato da solo. Speriamo che ora sappiate quali sono le correnti parassite di Foucault e quale applicazione hanno trovato nella produzione e nella vita di tutti i giorni.
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