Vířivý proud vs indukovaný proud
Vířivý proud a indukovaný proud jsou dva cenné pojmy v teorii elektromagnetického pole. Tyto dva koncepty mají širokou škálu aplikací v různých oblastech. Tento článek je o základech vířivého proudu a indukovaného proudu a rozdílech mezi těmito dvěma pojmy.
Co je indukovaný proud?
Porozumění elektromagnetické indukci je nezbytné pro pochopení indukovaného proudu. Elektromagnetická indukce je účinek proudu procházejícího vodičem, který se pohybuje magnetickým polem. Faradayův zákon je nejvlivnějším zákonem ohledně tohoto efektu. Uvedl, že elektromotorická síla vytvářená kolem uzavřené dráhy je úměrná rychlosti změny magnetického toku jakýmkoli povrchem ohraničeným touto cestou. Pokud je uzavřená dráha smyčkou v rovině, je rychlost změny magnetického toku po ploše smyčky úměrná elektromotorické síle generované ve smyčce. Tato smyčka však nyní není konzervativní obor. Proto v tomto systému neplatí běžné elektrické zákony, jako je Kirchhoffův zákon. Je třeba poznamenat, že stabilní magnetické pole, i kdyby bylo silné přes povrch, by nevytvářelo elektromotorickou sílu. Magnetické pole se musí měnit, aby se vytvořila elektromotorická síla. Tato teorie je hlavním konceptem výroby elektřiny. Téměř veškerá elektřina, kromě solárních článků, se vyrábí pomocí tohoto mechanismu. Elektrické pole vytvořené elektromagnetickou indukcí je nekonzervativní pole. Proto konzervativní zákony pole, jako je Kirchhoffův zákon, nejsou platné v indukovaných polích. Pro nekonzervativní pole může mít jeden bod dvě potenciální hodnoty.
Co je to vířivý proud?
Když je vodič vystaven měnícímu se magnetickému poli, vzniká vířivý proud. Vířivé proudy jsou také známé jako Foucaultovy proudy. Tyto proudy jsou obvykle generovány v malých uzavřených smyčkách uvnitř vodiče. Víření znamená turbulenční smyčku. Síla vířivého proudu závisí na síle a rychlosti změny magnetického pole a vodivosti materiálu. Ztráta vířivých proudů je hlavní metodou ztráty energie v transformátorech. Nebýt ztráty vířivými proudy, transformátory by měly účinnost téměř 100 %. Ztráta vířivých proudů v transformátorech je minimalizována použitím extrémně tenkých vodivých desek a vytvořením vzduchových mezer na cestě vířivých proudů. Vířivé proudy vytvářejí magnetické pole, které působí proti změně magnetického pole. Fenomén vířivých proudů se využívá v aplikacích, jako je magnetická levitace, identifikace kovů, snímání polohy, elektromagnetické brzdění a strukturální testování. Vířivé proudy vodiče jsou také závislé na kožním efektu kovu.
Jaký je rozdíl mezi vířivými proudy a indukovanými proudy?
• Vířivé proudy jsou generovány v materiálu a indukované proudy jsou vytvářeny v uzavřeném okruhu.
• Vířivé proudy jsou nezávislé na ploše vodiče, ale indukované proudy jsou závislé na ploše pokryté obvodem.
• Indukované proudy lze považovat za čisté množství vířivých proudů generovaných v materiálu.
