涡流

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一、涡流

当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流,这个电流形成漩涡状,叫做涡流(也就是涡电流)。

金属中的涡流也会产生热量。

二、涡流的应用

  1. 冶炼金属

冶炼炉外缠绕着线圈,冶炼炉内装入被冶炼的金属,线圈通上高频交变电流,这时被冶炼的金属中就产生很强的涡流,从而产生大量的热使金属熔化,这种冶炼方法速度快,温度容易控制。

2.金属探测

通常金属检测器由两部分组成,即检测线圈与自动剔除装置,其中检测线圈为核心部分。

简单地说,探测器产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场在空间产生涡旋电场。而涡旋电场如果遇到金属的话,会形成涡电流,涡电流产生后反作用于磁场使线圈的电压和阻抗发生变化,可以被检测到。

比如,检测线圈通过高频交流电,会产生高频可变磁场,当线圈附近有金属存在,在金属中就产生涡流,涡流又产生涡流的磁场,这个磁场反过来会影响检测线圈,设置检测线圈受到异常干扰就报警,由此判断有金属杂质存在。

应用举例:

A.扫雷

扫雷

游戏吗?

不是你想象的那种而是军事区、战场上的扫雷。一般的地雷上都有金属,

B.安检门

安检门缠绕的电路通过交变电流,产生交变磁场,当人携带金属通过安检门时,金属会产生涡流,涡流会反过来影响安检门的电流,当系统检测到电流有异常,就报警。

市场上有些安检门可以做到当被检查人员从安检门通过,人身体上所携带的金属超过根据重量、数量或形状预先设定好的参数值时,安检门即刻报警,并显示造成报警的金属所在区位,让安检人员及时发现该人所随身携带的金属物品。

C .高频焊接

高频焊接,它是利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应,将钢板和其它金属材料对接起来的新型焊接工艺。

D.电磁灶

电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈,当通上交替变化极快的交流电时,在台板与铁锅底之间产生强大的交变的磁场,磁感线穿过锅体,使锅底产生强涡流,当涡流受材料电阻的阻碍时,就放出大量的热量,将饭菜煮熟。

三、电磁驱动:

四、涡流的防止

用电器的线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。这个时候,必须减小涡流。

减少涡流的途径:

a.增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。

b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。

五、电磁阻尼

当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动——电磁阻尼。

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