涡流、即涡流产生的原因
率小,则涡流很强,产生的热量就很大
在磁场中运动,或者导体静止但有着随时 间变化的磁场,或者两种情况
同时出现,都可以造成磁力线与导体的相 对切割。按照电磁感应定律,在导体中就 产生感应电动势,从而驱动电流。这样引 起的电流在导体中的分布随着导体的表面 形状和磁场的分布而不同,其路径往往有 如水中的漩涡,因此称为涡流。涡流在导 体中要产生热量。所消耗的能量来源于使 导体运动的机械功,或者建立时变电磁场
的能源。
因此在电工设备中,为了防止涡流的 产生或者减少涡流造成的能量损失, 将铁心用互相绝缘的薄片或细丝叠成, 并且采用电阻率较高的材料如硅钢片 或铁粉压结的铁心。另一方面,利用 涡流作用可以做成一些感应加热的设 备,或用以减少运动部件振荡的阻尼 器件等。导体在非均匀磁场中移动或 处在随时间变化的磁场中时,因涡流
涡流、即涡流产生的原因
葛汝明
一、什么是涡流?
• 当线圈中的电流随时间变化时,由于电 磁感应,附近的另一个线圈中会产生感 应电流。实际上这个线圈附近的任何导 体中都会产生感应电流。如果用图表示 这样的感应电流,看起来就象水中的旋 涡,所以我们把它叫做涡电流。
如上图所示,在一根导体外面绕上线圈,并让线 圈通入交变电流,那么线圈就产生交变磁场。由 于线圈中间的导体在圆周方向是可以等效成一圈 圈的闭合电路,闭合电路中的磁通量在不断发生 改变,所以在导体的圆周方向会产生感应电动势 和感应电流,电流的方向沿导体的圆周方向转圈, 就像一圈圈的漩涡,所以这种在整块导体内部发 生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象。 导体的外周长越长,交变磁场的频率越高,涡流 就越大。 导体内部的涡流也会产生热量,如果导体的电阻
而导致能量损耗称为涡流损耗。
涡流的利与弊
用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外 有线圈,线圈中通入反复变化的电流,炉内 的金属中产生涡流。涡流产生的热量使金 属熔化。利用涡流冶炼金属的优点是整个 能在真空中进行,这样就能防止空气中的 杂质进入金属,可以冶炼高质量的合金。
电动机,变压器的线圈都绕在 铁心上。线圈中流过变化的电 流,在铁心中产生的涡流使铁 心发热,浪费了能量,还可能 损坏电器。因此,我们要想办 法减小涡流。途径之一是增大 铁心材料的电阻率,常用的铁 心材料是硅钢。