מה הם זרמי אדמה ואילו צעדים ננקטים בכדי לצמצם אותם
הגדרה קצרה
זרמי אדי הם זרמים הזורמים במוליכים תחת השפעת שדה מגנטי מתחלף. לאו דווקא על השדה להשתנות, הגוף עשוי לנוע בשדה מגנטי, בכל זאת, זרם יתחיל לזרום בו.
אי אפשר למצוא את המסלול האמיתי של הזרמים כדי לקחת אותם בחשבון, הזרם זורם למקום בו הוא מוצא את הנתיב עם הכי פחות התנגדות. זרמי אדי זורמים תמיד בלולאה סגורה. התנאים העיקריים להתרחשותו הם נוכחות של אובייקט בשדה מגנטי מתחלף או תנועתו יחסית לשדה.
סיפור גילוי
בשנת 1824, המדען D.F. אראגו ערך ניסוי. הוא הרכיב דיסק נחושת על ציר אחד, הניח מעליו מחט מגנטית. כשהמחט המגנטית מסתובבת, הדיסק מתחיל לנוע. אז בפעם הראשונה נצפתה תופעה של זרמי אדמה. הדיסק החל להסתובב בגלל העובדה שבגלל זרימת הזרמים הופיע שדה מגנטי, שקיים אינטראקציה עם החץ. זה נקרא, בעוד התופעה של אראגו.
לאחר מספר שנים, מ 'פאראדיי, שגילה את חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית, הסביר את התופעה בצורה זו: שדה מגנטי נע הניע זרם בדיסק (כמו בלולאה סגורה) והוא מתקשר עם שדה החץ.
מדוע שמו השני זרמי פוקו? כי הפיזיקאי פוקו חקר בפירוט את תופעת זרמי המערבולת. במהלך מחקריו הוא גילה תגלית גדולה. זה כלל העובדה שגופים תחת השפעת זרמי אדמה מתחממים. עסקנו בתיאוריה, כעת נדבר על היכן משתמשים בזרמי פוקו וגורמים לבעיות.
הסרטון שלהלן מספק הגדרה מפורטת יותר לתופעה זו:
פגיעה בזרמים מבולבלים
אם שקלת לעצב שנאי רשת 50 הרץ, בטח שמת לב שהליבה שלו עשויה גיליונות דקים, אם כי נראה כי היה קל יותר ליצור מבנה יצוק יציב.
העובדה היא שהם נאבקים עם זרמים מפותלים בדרך זו. פוקו הקים את חימום הגופות בהן הם זורמים. מכיוון שפעולת השנאי מבוססת על עקרונות האינטראקציה של שדות מגנטיים משתנים, זרמי אדמה הם בלתי נמנעים.
כל חימום של גופים הוא שחרור אנרגיה בצורה של חום. במקרה זה, הפסדי ליבה יתרחשו. איך זה מסוכן? במתקן חשמלי, חימום חזק מביא להרס בידוד הפיתולים וכישלון המכונה. זרמי אדי תלוי בתכונות המגנטיות של הליבה.
כיצד להפחית הפסדים
אובדן אנרגיה במעגל המגנטי אינו מועיל, כיצד להתמודד איתם? כדי לצמצם את גודלם, הגרעין מגויס מפלטות דקות מפלדה חשמלית - זהו סוג של אמצעי מניעה להפחתת זרמים תועים. הפסדים כאלה מתוארים על ידי הנוסחה שעל פיה ניתן לחשב:
כידוע: ככל שחתך המוליך קטן יותר כך ההתנגדות שלו גדולה יותר, וככל שהתנגדותו גדולה יותר, כך הזרם נמוך יותר. הלוחות מבודדים זה מזה על ידי סולם או שכבת לכה. גרעינים של שנאים גדולים נאספים יחד על ידי חתיך מבודד. זה מקטין את אובדן הליבה, כלומר אלה הדרכים העיקריות להפחתת זרמי פוקו.
מהן ההשלכות של השפעת תופעה זו? השדה המגנטי הנובע בגלל זרימת זרמי פוקו מחליש את השדה שבגללו הם קמו. כלומר, זרמי אדמה מפחיתים את חוזק האלקטרומגנטים. כך גם לגבי תכנון חלקים של מנועים חשמליים וגנרטור: רוטור וסטטור.
יישום מעשי
עכשיו על היישומים השימושיים של זרמי פוקו. תרומה אדירה הושגה למטלורגיה על ידי המצאת תנורים לייצור פלדה. הם מסודרים כך שהמסה המותכת של מתכת מונחת בתוך סליל שדרכו זורם זרם בתדר גבוה. השדה המגנטי שלו משרה זרמים גדולים בתוך המתכת עד שהוא נמס לחלוטין.
הערת המחבר!פיתוח תנורי אינדוקציה הגדיל משמעותית את הידידות הסביבתית לייצור מתכות ושינה את הרעיון של שיטות התכה. אני עובד במפעל מטלורגי, שם לפני עשר שנים השיקו סדנת היי-טק חדשה עם מתקנים כאלה, וכמה שנים לאחר פיתוח ציוד חדש, האח האחורי הקלאסי נסגר. זה מצביע על התפוקה של שיטה זו לחימום מתכות. זרמי אדי משמשים גם להתקשות משטח של מתכת.
יישום חזותי בפועל:
בנוסף למטלורגיה, הם משמשים בייצור מכשירי ואקום. הבעיה היא הסרה מוחלטת של גזים לפני איטום הבקבוק. באמצעות זרמי פוקו, אלקטרודות המנורה מחוממות לטמפרטורות גבוהות, ובכך מבטלות את הגז.
בחיי היומיום תוכלו למצוא כירי אינדוקציה למטבח עליהם מבשלים אוכל, בזכות יישום התופעה. כפי שאתה יכול לראות, לזרמי המערבלים יש את היתרונות והחסרונות שלהם.
הזרמים של פוקו מועילים ומזיקים כאחד. בחלק מהמקרים השפעתם אינה כרוכה בבעיות חשמל. לדוגמה, צינור המונח בקרבת קווי הכבלים מתרוקן מהר יותר ללא סיבה נראית של צד שלישי. במקביל, מכשירי חימום אינדוקציה הראו את עצמם די טוב, במיוחד מכיוון שניתן להרכיב בעצמכם מכשיר כזה לשימוש ביתי. אנו מקווים שעכשיו אתה יודע מה הם זרמי המערער של פוקו, ואיזה יישום הם מצאו בייצור ובחיי היומיום.
חומרים קשורים:
טוען ...
