Sūkurinės srovės
Šių ir pan. įtakoje. c) metalinės dalies masėje sūkurinės srovės (Foucault srovės), kurios yra uždarytos masėje, sudarydamos sūkurinių srovių grandines.
Sūkurinės srovės (taip pat Foucault srovės) yra elektros srovės, atsirandančios dėl elektromagnetinės indukcijos laidžioje terpėje (dažniausiai metale), kai keičiasi per ją einantis magnetinis srautas.
Sūkurinės srovės sukuria savo magnetinius srautus, kurie per Lenzo taisyklė, priešinasi ritės magnetiniam srautui ir jį susilpnina. Jie taip pat sukelia šerdies šildymą, o tai yra energijos švaistymas.
Tegul jis turi šerdį iš metalinės medžiagos. Ant šios šerdies uždedame ritę, išilgai kurią praeiname kintamoji srovė… Aplink ritę bus kintamoji magnetinė srovė, kertanti šerdį.Tokiu atveju šerdyje bus sukeltas sukeltas EML, o tai savo ruožtu sukelia sroves šerdyje, vadinamą sūkurinėmis srovėmis. Šios sūkurinės srovės šildo šerdį. Kadangi šerdies elektrinė varža yra maža, šerdies indukuotos srovės gali būti gana didelės, o šerdies įkaitimas gali būti didelis.
Foucault srovių (sūkurinių srovių) atsiradimas
Sūkurines sroves pirmasis atrado prancūzų mokslininkas D.F. Arago (1786 — 1853) 1824 m. variniame diske, esančiame ant ašies po besisukančia magnetine adata. Dėl sūkurinių srovių diskas pradėjo suktis. Šį reiškinį, vadinamą Arago fenomenu, po kelerių metų M. Faradėjus paaiškino iš pozicijų elektromagnetinės indukcijos dėsnis.
Sūkurines sroves išsamiai ištyrė prancūzų fizikas Foucault (1819–1868) ir jos pavadintos jo vardu. Magnetiniame lauke besisukančių metalinių kūnų įkaitimo reiškinį jis pavadino sūkurinėmis srovėmis.
Neuždengtas pav. V kaip pavyzdys rodo sūkurines sroves, sukeltas masyvioje šerdyje, įdėtoje į kintamosios srovės ritę. Kintamasis magnetinis laukas indukuoja sroves, kurios yra uždarytos išilgai kelių, esančių plokštumose, statmenose lauko krypčiai.
Sūkurinės srovės: a — masyvioje šerdyje, b — lamelinėje šerdyje
Foucault srovių mažinimo būdai
Sūkurinių srovių šerdies šildymui sunaudota galia nenaudingai sumažina elektromagnetinio tipo techninių prietaisų efektyvumą.
Siekiant sumažinti sūkurinių srovių galią, padidinama magnetinės grandinės elektrinė varža; tam šerdys surenkamos iš atskirų plonų (0,1-0,5 mm) plokščių, izoliuotų viena nuo kitos specialiu laku ar uoliena.
Visų kintamosios srovės mašinų ir prietaisų magnetinės šerdys bei nuolatinės srovės mašinų armatūros šerdys surenkamos iš lakuotų arba paviršinių nelaidžių plėvelių (fosfatų) plokščių, izoliuotų viena nuo kitos, štampuotų iš elektrotechninio plieno lakšto. Plokščių plokštuma turi būti lygiagreti magnetinio srauto krypčiai.
Taip atskyrus magnetinės grandinės šerdies skerspjūvį, sūkurinės srovės žymiai susilpnėja, nes sumažėja magnetiniai srautai, blokuojantys sūkurinių srovių kilpas, todėl sumažėja ir šių srovių sukeltas emf. ir tt sukuriant sūkurines sroves.
Į pagrindinę medžiagą taip pat įterpiami specialūs priedai, kurie taip pat ją padidina. elektrinė varža. Norint padidinti feromagneto elektrinę varžą, elektrinis plienas ruošiamas su silicio priedu.
Transformatoriaus linijinė magnetinė grandinė
Kai kurių ritinių (ritių) šerdys yra ištrauktos iš raudonai įkaitusios geležinės vielos gabalėlių.Geležinės juostos dedamos lygiagrečiai magnetinio srauto linijoms. Sūkurinės srovės, tekančios plokštumose, statmenose magnetinio srauto krypčiai, ribojamos izoliaciniais sandarikliais. Magnetodielektrikai naudojami prietaisų ir prietaisų, veikiančių aukštu dažniu, magnetinėms šerdims. Siekiant sumažinti sūkurines sroves laiduose, pastarieji gaminami kaip atskirų laidų pluoštas, izoliuotas vienas nuo kito.
Lizendratas yra pintų varinių laidų sistema, kurioje kiekviena šerdis yra izoliuota nuo kaimynų. Priekinis laidininkas skirtas naudoti su aukšto dažnio srovėmis, kad būtų išvengta klaidinančių srovių ir Foucault srovių.
Foucault srovių taikymas
Kai kuriais atvejais sūkurinės srovės naudojamos technikoje, pavyzdžiui, sustabdyti besisukančių masyvių dalių. Ruošinio elementuose indukuojama elektrovaros jėga, kertant magnetinį lauką, jo storyje sukelia uždaras sroves, kurios, sąveikaudamos su magnetiniu lauku, sukuria reikšmingus priešpriešinius momentus.
Toks magnetinis indukcinis stabdymas taip pat plačiai naudojamas norint nuraminti judančių elektros skaitiklių dalių judėjimą, ypač siekiant sukurti priešingą sukimo momentą ir sustabdyti judančią elektros skaitiklių dalį.
Šiuose įrenginiuose ant skaitiklio ašies sumontuotas diskas sukasi nuolatinio magneto tarpelyje. Šio judesio metu disko masėje sukeltos sūkurinės srovės, sąveikaudamos su to paties magneto srautu, sukuria priešingus ir stabdymo momentus.
Pavyzdžiui, elektros skaitiklio disko magnetiniame stabdžių įrenginyje buvo aptiktos sūkurinės srovės. Sukimasis, diskas susikerta nuolatinio magneto magnetinio lauko linijos… Sūkurinės srovės kyla disko plokštumoje, kurios savo ruožtu sukuria savo magnetinius srautus vamzdelių pavidalu aplink sūkurinę srovę. Sąveikaujant su pagrindiniu magneto lauku, šie srautai sulėtina disko greitį.
Kai kuriais atvejais sūkurinių srovių pagalba galima panaudoti technologines operacijas, kurių neįmanoma įgyvendinti be aukšto dažnio srovių. Pavyzdžiui, gaminant vakuuminius įrenginius ir prietaisus, būtina atsargiai iš baliono išimti orą ir kitas dujas. Tačiau baliono viduje esančiose metalinėse detalėse yra likutinių dujų, kurias galima pašalinti tik balionui užvirus.
Visiškam armatūros degazavimui į aukšto dažnio generatoriaus lauką įdedamas vakuuminis įtaisas, veikiant sūkurinėms srovėms, armatūra įkaista iki šimtų laipsnių, kol neutralizuojamos likusios dujos.
Sūkurinių srovių naudojimas metalų indukciniam grūdinimui
Naudingo kintamojo lauko sūkurinių srovių taikymo pavyzdys yra elektrinės indukcinės krosnys… Juose aukšto dažnio magnetinis laukas, sukurtas tiglį supančios ritės, sukelia sūkurines sroves tiglyje esančiame metale. Sūkurinių srovių energija paverčiama šiluma, kuri lydo metalą.