一、渦流
當線圈中的電流隨時間變化時,這個線圈附近的任何導體中都會產生感應電流,這個電流形成漩渦狀,叫做渦流(也就是渦電流)。
金屬中的渦流也會產生熱量。
二、渦流的應用
冶鍊金屬冶煉爐外纏繞著線圈,冶煉爐內裝入被冶煉的金屬,線圈通上高頻交變電流,這時被冶煉的金屬中就產生很強的渦流,從而產生大量的熱使金屬熔化,這種冶煉方法速度快,溫度容易控制。
2.金屬探測
通常金屬檢測器由兩部分組成,即檢測線圈與自動剔除裝置,其中檢測線圈為核心部分。
簡單地說,探測器產生周期性變化的磁場,周期性變化的磁場在空間產生渦旋電場。而渦旋電場如果遇到金屬的話,會形成渦電流,渦電流產生後反作用於磁場使線圈的電壓和阻抗發生變化,可以被檢測到。
比如,檢測線圈通過高頻交流電,會產生高頻可變磁場,當線圈附近有金屬存在,在金屬中就產生渦流,渦流又產生渦流的磁場,這個磁場反過來會影響檢測線圈,設置檢測線圈受到異常幹擾就報警,由此判斷有金屬雜質存在。
應用舉例:
A.掃雷
掃雷遊戲嗎?
B.安檢門
安檢門纏繞的電路通過交變電流,產生交變磁場,當人攜帶金屬通過安檢門時,金屬會產生渦流,渦流會反過來影響安檢門的電流,當系統檢測到電流有異常,就報警。
有些安檢門可以做到當被檢查人員從安檢門通過,人身體上所攜帶的金屬超過根據重量、數量或形狀預先設定好的參數值時,安檢門即刻報警,並顯示造成報警的金屬所在區位,讓安檢人員及時發現該人所隨身攜帶的金屬物品。
C .高頻焊接
高頻焊接,它是利用高頻電流所產生的集膚效應和相鄰效應,將鋼板和其它金屬材料對接起來的新型焊接工藝。
D.電磁灶
電磁灶的臺面下布滿了金屬導線纏繞的線圈,當通上交替變化極快的交流電時,在臺板與鐵鍋底之間產生強大的交變的磁場,磁感線穿過鍋體,使鍋底產生強渦流,當渦流受材料電阻的阻礙時,就放出大量的熱量,將飯菜煮熟。
還有用於電磁驅動等等
三、渦流的防止
用電器的線圈中流過變化的電流,在鐵芯中產生的渦流使鐵芯發熱,浪費了能量,還可能損壞電器。這個時候,必須減小渦流。
減少渦流的途徑:
a.增大鐵芯材料的電阻率,常用的材料是矽鋼。
b.用互相絕緣的矽鋼片疊成的鐵芯來代替整塊矽鋼鐵芯。