Vrtinčni tok proti induciranemu toku
Vrtinčni in inducirani tok sta dva dragocena pojma v teoriji elektromagnetnega polja. Ta dva koncepta imata široko paleto aplikacij na različnih področjih. Ta članek govori o osnovah vrtinčnega in induciranega toka ter o razlikah med obema konceptoma..
Kaj je inducirani tok?
Za razumevanje induciranega toka je bistveno razumevanje elektromagnetne indukcije. Elektromagnetna indukcija je učinek toka, ki teče skozi vodnik, ki se giblje skozi magnetno polje. Faradayev zakon je glede tega učinka najvplivnejši zakon. Izjavil je, da je elektromotorna sila, ustvarjena okoli zaprte poti, sorazmerna s hitrostjo spremembe magnetnega pretoka skozi katero koli površino, omejeno s to potjo. Če je zaprta pot zanka na ravnini, je hitrost spremembe magnetnega pretoka na območju zanke sorazmerna z elektromotorno silo, ki nastane v zanki. Vendar ta zanka zdaj ni konzervativno področje. Zato v tem sistemu ne veljajo običajne električne zakonodaje, kot je Kirchhoffov zakon. Treba je opozoriti, da je stabilno magnetno polje, tudi če je bilo močno po površini,ne bi ustvaril elektromotorne sile. Magnetno polje se mora spreminjati, da se ustvari elektromotorna sila. Ta teorija je glavni koncept proizvodnje električne energije. Skoraj vsa električna energija, razen sončnih celic, se proizvaja s pomočjo tega mehanizma. Električno polje, ustvarjeno z elektromagnetno indukcijo, ni konzervativno. Zato konzervativni terenski zakoni, kot je Kirchhoffov zakon, ne veljajo na induciranih področjih. Za nekonservativno polje ima lahko ena točka dve potencialni vrednosti. Električno polje, ustvarjeno z elektromagnetno indukcijo, ni konzervativno. Zato konzervativni terenski zakoni, kot je Kirchhoffov zakon, ne veljajo na induciranih področjih. Za nekonservativno polje ima lahko ena točka dve potencialni vrednosti. Električno polje, ustvarjeno z elektromagnetno indukcijo, ni konzervativno. Zato konzervativni terenski zakoni, kot je Kirchhoffov zakon, ne veljajo na induciranih področjih. Za nekonservativno polje ima lahko ena točka dve potencialni vrednosti.
Kaj je vrtinčni tok?
Ko je vodnik izpostavljen spreminjajočemu se magnetnemu polju, nastane vrtinčen tok. Vrtinčasti tokovi so znani tudi kot Foucaultovi tokovi. Ti tokovi se običajno ustvarjajo v majhnih zaprtih zankah znotraj vodnika. Vrtlog pomeni turbulenčno zanko. Moč vrtinčnega toka je odvisna od jakosti in hitrosti spremembe magnetnega polja ter prevodnosti materiala. Izguba vrtinčnega toka je glavna metoda izgube energije v transformatorjih. Če ne bi bilo izgube na vrtinčnem toku, bi imeli transformatorji izkoristek skoraj 100%. Izguba vrtinčnega toka v transformatorjih je zmanjšana z uporabo izredno tankih prevodnih plošč in zračnimi režami na poti vrtinčnih tokov. Vrtinčasti tokovi ustvarjajo magnetno polje, ki nasprotuje spremembi magnetnega polja. Pojav vrtinčnih tokov se uporablja v aplikacijah, kot so magnetna levitacija,identifikacija kovin, zaznavanje položaja, elektromagnetno zaviranje in strukturna preskušanja. Vrtinčasti tokovi vodnika so odvisni tudi od kožnega učinka kovine.
Kakšna je razlika med vrtinčnim in induciranim tokom?
• V materialu nastajajo vrtinčni tokovi, v zaprtem krogu pa inducirani tokovi.
• Vrtinčni tokovi so neodvisni od površine vodnika, inducirani tokovi pa so odvisni od površine, ki jo pokriva vezje.
• Inducirani tokovi se lahko štejejo za neto količino vrtinčnih tokov, ki nastanejo v materialu.
