Hva er Eddy Currents?

 

Fenomen

Leon Foucault oppdaget fenomenet eddystrømmer i 1851. Mekanismen som de dannes av, er tendensen til et forandrende magnetfelt for å indusere en strøm som motsetter seg forandringen. Når et slikt skiftende felt ligger nær en solid leder, dannes små strømsløyfer i lederen, elektroner som krysser små sirkler som i sin tur genererer et magnetfelt som motsetter endringen.

Virkning på drift

Siden inducerte magnetfelt vil være av nesten motsatt størrelse til det innledende felt, vil det generere ekvivalenten av en friksjonskraft. Slike styrker vil konvertere energi fra kinetisk og magnetisk til termisk energi. En slik konvertering av energi kan betraktes som god eller dårlig ved drift av magnetiske enheter som genererer sterke felt nær ledere.

Uønskede effekter

Det største eksempelet på den ugunstige effekten av eddystrømmer er i transformatorer. Transformatorer arbeider ved å kjøre en strøm ved en gitt spenning gjennom en strømsløyfe som skaper et magnetfelt. Dette feltet vil indusere en strøm og spenning i en annen sløyfe, og ved forskjeller i sløyfer kan spenninger konverteres opp eller ned etter behov. Når eddystrømmer genereres i kjernene til disse transformatorene, slipper strøm imidlertid om konvertering, og den resulterende spenningen kan ikke være så nær målet som beregnet.

Løsninger for uønskede effekter

Den beste løsningen for å minimere eddy Strømmer er å bruke laminerte kjerner. I stedet for et solidt metallstykke, består laminerte kjerner av dusinvis av lag av materialet, hvert lag isolert fra hverandre. Dette begrenser området der en virvelstrøm kan danne, og mens den ikke eliminerer dem, blir de sterkt redusert i størrelse, og deres evne til å leech energi er stort sett kompromittert.

Gunstige bruksområder for Eddy Currents

Dannelsen av virvelstrømmer er ikke nødvendigvis en dårlig ting. Siden eddystrømmer konverterer magnetisk energi til varme, har de funnet bruksområder som induksjonsvarmere. Deres respons på magnetisk bevegelse av magneter gir også deres bruk til elektromagnetisk bremsing. Siden virvelstrømmene genererer magnetiske felter, vil disse feltene presse mot de innkommende magneter, noe som faktisk reduserer dem. Denne handlingen resulterer i jevn bremsing og demping av bevegelsen av magneter nær en leder, med ubetydelig fysisk slitasje. Akkurat som turbulens dannes når en kropp beveger seg gjennom luften, når et magnetfelt er funnet å skifte seg nær en leder, danner rifletømmer i lederen. Disse strømningene danner en mekanisme for tap for enheter som opererer med magnetfelt, hvilket kan være en god ting (for eksempel magnetisk bremsing) eller en dårlig ting (for eksempel transformatorer) til driften av anordningen.