渦電流
これらなどの影響で、 c. 金属部分の塊の中に渦電流 (フーコー電流) が流れ、塊の中に閉じ込められ、渦電流連鎖を形成します。
渦電流 (フーコー電流とも呼ばれます) は、導電性媒体 (通常は金属) を通過する磁束が変化するときに、その媒体内での電磁誘導の結果として発生する電流です。
渦電流はそれ自身の磁束を生成し、 レンツの法則、コイルの磁束に逆らって磁束を弱めます。また、コアの加熱も引き起こし、エネルギーの無駄になります。
金属材料からなるコアを有するものとする。このコアにコイルを置き、それに沿って通します 交流電流… コイルの周囲では、コアを横切る交流磁流が発生します。この場合、誘導起電力がコア内に誘導され、それによってコア内に渦電流と呼ばれる電流が発生します。これらの渦電流はコアを加熱します。コアの電気抵抗が低いため、コア内に誘導される誘導電流が非常に大きくなり、コアがかなり加熱される可能性があります。
フーコー電流（渦電流）の発生
渦電流はフランスの科学者 D.F. によって初めて発見されました。アラゴ (1786 – 1853) は 1824 年に回転する磁針の下の軸上に置かれた銅製のディスクに描かれました。渦電流により、円盤は回転を始めました。アラゴ現象と呼ばれるこの現象は、数年後、M. ファラデーによって次の立場から説明されました。 電磁誘導の法則.
渦電流はフランスの物理学者フーコー (1819 ～ 1868 年) によって詳細に研究され、フーコーにちなんで名付けられました。彼は、磁場中で回転する金属体が加熱される現象を渦電流と呼びました。
図の例としての V は、AC コイル内に配置された巨大なコアに誘導される渦電流を示しています。交流磁場は、磁場の方向に垂直な平面内にある経路に沿って閉じられる電流を誘導します。
渦電流: a — 巨大なコア内、b — 層状コア内
フーコー電流を減らす方法
渦電流によってコアを加熱するために消費される電力は、電磁式の技術装置の効率を無駄に低下させます。
渦電流の力を減らすために、磁気回路の電気抵抗が増加します。このために、コアは別々の薄い（0.1〜0.5 mm）プレートから収集され、特別なワニスまたは石を使用して互いに隔離されます。
すべての交流機械および装置の磁気コアと直流機械の電機子コアは、電気鋼板から打ち抜かれ、互いに絶縁されたワニス塗装または表面非導電性フィルム (リン酸塩) プレートから組み立てられます。プレートの平面は磁束の方向と平行でなければなりません。
磁気回路のコアの断面がこのように分離されると、渦電流ループをブロックする磁束が減少するため、渦電流が大幅に弱まり、したがってこれらの電流によって誘導される起電力も減少します。等渦電流が発生します。
コア材料にも特殊な添加剤が導入されており、これにより強度も向上します。 電気抵抗。強磁性体の電気抵抗を高めるために、電磁鋼板にシリコン添加剤を加えて製造します。
トランスのライニング磁気回路
一部のコイル（コイル）のコアは赤熱した鉄線から引き出されており、鉄片は磁束線と平行に配置されています。磁束方向に垂直な面内を流れる渦電流は、絶縁シールによって制限されます。磁気誘電体は、デバイスの磁気コアや高周波で動作するデバイスに使用されます。ワイヤ内の渦電流を減らすために、ワイヤは互いに絶縁された個々のワイヤの束の形で作られます。
ライセンドラットは、各コアが隣接するコアから絶縁されている編組銅線システムです。面導体は高周波電流で使用するように設計されており、迷走電流やフーコー電流の発生を防ぎます。
フーコー電流の応用
場合によっては、巨大部品の回転を止めるなどの技術で渦電流が使用されることがあります。磁場を横切るときにワークピースの要素に誘導される起電力により、ワークピースの厚さに閉電流が発生し、磁場と相互作用して大きな逆モーメントが発生します。
このような磁気誘導ブレーキは、電力メーターの可動部分の動きを落ち着かせるために、特に逆トルクを生成して電力メーターの可動部分を停止させるために広く使用されています。
これらの装置では、カウンターの軸に取り付けられたディスクが永久磁石のギャップ内で回転します。この動作中にディスクの質量に誘導される渦電流は、同じ磁石の磁束と相互作用して、反対のトルクと制動トルクを生成します。
たとえば、電気メーターのディスクの磁気ブレーキ装置で渦電流が検出されました。回転、ディスクが交差 永久磁石の磁力線… 渦電流は円盤面内で発生し、渦電流の周囲にチューブの形で独自の磁束を生成します。これらの磁束は磁石の主磁場と相互作用してディスクを減速します。
場合によっては、渦電流の助けを借りて、高周波電流なしでは実装できない技術的操作を使用することが可能になります。たとえば、真空装置やデバイスの製造では、シリンダー内の空気やその他のガスを慎重に排気する必要があります。ただし、シリンダー内の金具にはガスが残留しており、沸騰させないと除去できません。
アーマチュアのガスを完全に除去するために、真空装置が高周波発生器のフィールドに配置され、渦電流の作用により、アーマチュアは残留ガスが中和されるまで数百度まで加熱されます。
金属の高周波焼入れにおける渦電流の使用
交流界磁渦電流の有用な応用例は次のとおりです。 電気誘導炉… これらでは、るつぼを囲むコイルによって生成される高周波磁場が、るつぼ内の金属に渦電流を誘導します。渦電流のエネルギーは熱に変換され、金属を溶かします。