Metalinės detalės automobilyje ar įvairūs elektros prietaisai turi savybę judėti magnetiniame lauke ir susikerta su elektros linijos. Dėl to susidaro saviindukcija. Siūlome apsvarstyti anomalines Foucault sūkurines sroves, oro srautus, jų apibrėžimą, pritaikymą, įtaką ir kaip sumažinti sūkurinių srovių nuostolius transformatoriuje.

Faradėjaus dėsnis teigia, kad magnetinio srauto pasikeitimas sukuria indukuotą elektrinį lauką net tuščioje erdvėje.

Jei į šią erdvę įkišama metalinė plokštelė, dėl sukelto elektrinio lauko metalu teka elektros srovė. Šios indukuotos srovės vadinamos sūkurinėmis srovėmis.

Foucault srovės yra srautai, kurių indukcija vykdoma įvairių laidžiose dalyse elektros prietaisai ir mašinos, Foucault klaidžiojančios srovės yra ypač pavojingos vandens ar dujų pratekėjimui, nes. jų kryptis iš esmės negali būti kontroliuojama.

Jei keičiant susidaro indukuotos priešpriešinės srovės magnetinis laukas, tada sūkurinės srovės bus statmenos magnetiniam laukui, o jų judėjimas bus apskritimas, jei šis laukas vienodas. Šie indukuoti elektriniai laukai labai skiriasi nuo taškinių krūvių elektrostatinių elektrinių laukų.

Praktinis sūkurinių srovių pritaikymas

Sūkurinės srovės yra naudingos pramonėje norint išsklaidyti nepageidaujamą energiją, pavyzdžiui, mechaninio balanso svirties, ypač jei srovė yra labai didelė. Magnetas atramos gale sukuria sūkurines sroves metalinėje plokštelėje, pritvirtintoje prie laikiklio galo, tarkim ansys.

Sūkuriniai srautai, kaip moko fizika, taip pat gali būti naudojami kaip veiksminga tranzitinių traukinių variklių stabdymo jėga. Elektromagnetiniai prietaisai ir mechanizmai traukinyje šalia bėgių yra specialiai sukonfigūruoti sukurti sūkurinės srovės. Dėl srovės judėjimo gaunamas sklandus sistemos nusileidimas ir traukinys sustoja.

Sukimosi srovės yra kenksmingos prietaisų transformatoriams ir žmonėms. Norint padidinti srautą, transformatoriuje naudojama metalinė šerdis. Deja, armatūroje arba šerdyje susidarančios sūkurinės srovės gali padidinti energijos nuostolius. Konstruojant metalinę šerdį iš kintamų energijai laidžių ir nelaidžių medžiagų sluoksnių, sumažinamas indukuotų kilpų dydis, taip sumažinant energijos nuostolius. Triukšmas, kurį transformatorius skleidžia eksploatacijos metu, yra būtent tokio dizaino sprendimo pasekmė.

Vaizdo įrašas: Foucault sūkurinės srovės

Kitas įdomus naudojimas sūkurinės bangos – jų panaudojimas elektros skaitikliuose ar medicinoje. Kiekvieno prekystalio apačioje yra plonas aliuminio diskas, kuris visada sukasi. Šis diskas juda magnetiniame lauke, todėl jame visada yra sūkurinės srovės, kurių tikslas – sulėtinti disko judėjimą. Dėl šios priežasties jutiklis veikia tiksliai ir be svyravimų.

Sūkuriai ir odos efektas

Tuo atveju, kai kyla labai stiprios sūkurinės srovės (esant aukšto dažnio srovei), srovės tankis kūnuose tampa žymiai mažesnis nei jų paviršiuose. Tai vadinamasis odos efektas, jo metodais sukuriamos specialios dangos laidams ir vamzdžiams, kurios yra sukurtos specialiai sūkurinėms srovėms ir išbandytos ekstremaliomis sąlygomis.

Tai įrodė mokslininkas Eckertas, tyrinėjęs EML ir transformatorių įrenginius.

Sūkurinės srovės principai

Varinės vielos ritė yra įprastas sūkurinės srovės indukcijos atkūrimo metodas. Kintamoji srovė, einanti per ritę, sukuria magnetinį lauką ritėje ir aplink ją. Magnetiniai laukai sudaro linijas aplink laidą ir susijungia, kad sudarytų didesnes kilpas. Jei srovė padidės vienoje kilpoje, magnetinis laukas išsiplės per kai kurias arba visas šalia esančias laidų kilpas. Tai sukelia įtampą gretimose histerezės kilpose ir sukelia elektronų srautą arba sūkurines sroves elektrai laidžioje medžiagoje. Bet koks medžiagos defektas, įskaitant sienelės storio pokyčius, įtrūkimus ir kitus netolygumus, gali pakeisti sūkurinių srovių srautą.

Omo dėsnis

Omo dėsnis yra vienas iš labiausiai pagrindinės formulės nustatyti elektrinis srautas. Įtampa padalinta iš varžos, omų, lemia elektros srovę, amperais. Reikia atsiminti, kad nėra srovių skaičiavimo formulės, būtina naudoti magnetinio lauko skaičiavimo pavyzdžius.

Induktyvumas

Kintamoji srovė, einanti per ritę, sukuria magnetinį lauką ritėje ir aplink ją. Didėjant srovei, ritė sukelia cirkuliacines (sūkurines) sroves laidžioje medžiagoje, esančioje šalia ritės. Sūkurinių srovių amplitudė ir fazė skirsis priklausomai nuo ritės apkrovos ir jos varžos. Jei elektrai laidžioje medžiagoje paviršiuje arba po juo atsiranda pertrūkis, sūkurinių srovių srautas bus nutrauktas. Norėdami jį nustatyti ir valdyti, yra specialūs įrenginiai su skirtingais kanalų dažniais.

Magnetiniai laukai

Nuotraukoje parodyta, kaip sūkurinės elektros srovės sudaro magnetinį lauką ritėje. Ritės savo ruožtu sukuria sūkurines sroves elektrai laidžioje medžiagoje ir taip pat sukuria savo magnetinius laukus.

Defektų aptikimas

Ritės įtampos keitimas turės įtakos medžiagai, sūkurinių srovių nuskaitymas ir tyrimas leidžia pagaminti prietaisą paviršiaus ir požeminio paviršiaus nelygumams matuoti. Keletas veiksnių turės įtakos galimiems trūkumams:

1. Medžiagos laidumas turi didelę įtaką sūkurinių srovių keliui;
2. Laidžiosios medžiagos pralaidumas taip pat turi didžiulę įtaką dėl jos gebėjimo būti įmagnetinamas. Plokščias paviršius daug lengviau nuskaityti nei nelygų.
3. Įsiskverbimo gylis yra labai svarbus kontroliuojant sūkurines sroves. Paviršiaus įtrūkimą aptikti daug lengviau nei požeminį defektą.
4. Tas pats pasakytina apie paviršiaus plotą. Kaip mažesnis plotas– tuo greičiau susidaro sūkurinės srovės.

Kontūro aptikimas defektų detektoriumi

Yra šimtai standartinių ir nestandartinių zondų, kurie gaminami tam tikriems paviršių ir kontūrų tipams. Metalo kraštai, grioveliai, kontūrai ir storis prisideda prie bandymo sėkmės arba nesėkmės. Ritė, esanti per arti laidžios medžiagos paviršiaus, turės geriausias šansas plyšimams aptikti. Sudėtingoms grandinėms ritė įkišama į specialų bloką ir pritvirtinama prie jungiamųjų detalių, leidžiančių per ją praeiti srovei ir stebėti jos būklę. Daugeliui prietaisų reikia specialių zondo ir ritės liejinių netaisyklingos formos detales. Ritė taip pat gali turėti specialią (universalią) formą, atitinkančią detalės dizainą.

Sūkurinių srovių mažinimas

Siekiant sumažinti induktorių sūkurines sroves, reikia padidinti šių mechanizmų varžą. Visų pirma, rekomenduojama naudoti suskystintą laidą ir izoliuotus laidus.

Tokamis Fuko(arba sūkurinės srovės) yra indukcinio pobūdžio srovės, atsirandančios masyviuose laiduose kintamajame magnetiniame lauke. Uždarosios sūkurinių srovių grandinės atsiranda giliai pačiame laidininke. Masyvaus laidininko elektrinė varža yra maža, todėl gali pasiekti Foucault srovės didelės svarbos. Sūkurinių srovių stiprumas priklauso nuo laidininko medžiagos formos ir savybių, kintamo magnetinio lauko krypties, jo kitimo greičio magnetinis srautas. Foucault srovių pasiskirstymas laidininke gali būti labai sudėtingas.

Šilumos kiekis, kurį išskiria Foucault srovės per $ 1 s $, yra proporcingas magnetinio lauko kitimo dažnio kvadratui.

Pagal Lenco dėsnį, Foucault srovės pasirenka tokias kryptis, kad paveiktų jas sukeliančią priežastį. Tai reiškia, kad jei laidininkas juda magnetiniame lauke, jis turi patirti stiprus stabdymas, kurią sukelia Foucault srovių ir magnetinio lauko sąveika.

Pateiksime Foucault pančių atsiradimo pavyzdį. Padarykime varinį diską, kurio skersmuo yra 5 cm$ ir storis 6 mm$, į siaurą tarpą tarp elektromagneto polių. Jei magnetinis laukas išjungtas, diskas greitai krenta. Įjunkime elektromagnetą. Laukas turi būti didelis (apie 0,5 T$). Disko kritimas taps lėtas ir bus panašus į judėjimą labai klampioje terpėje.

Foucault srovių taikymas

Toki Fuko žaisti naudingą vaidmenį rotoriuje asinchroninis variklis, kuris yra pateiktas sukamasis judėjimas magnetinis laukas. Pats asinchroninio variklio veikimo principo įgyvendinimas reikalauja Foucault srovių atsiradimo.

Foucault srovės yra naudojamos galvanometrų, seismografų ir daugelio kitų prietaisų judančioms dalims slopinti. Taigi ant judančios įrenginio dalies sumontuota plokštė - sektoriaus formos laidininkas. Jis įvedamas į tarpą tarp stipriųjų polių nuolatinis magnetas. Plokštei judant, joje atsiranda Foucault srovės, kurios sukelia sistemos slopinimą. Be to, stabdymas atsiranda tik tada, kai plokštė juda. Todėl toks raminamasis įtaisas netrukdo sistemai tiksliai patekti į pusiausvyros būseną.

Fuko srovių išskiriama šiluma naudojama šildymo procesuose. Taigi metalų lydymas naudojant Foucault sroves yra labai naudingas, palyginti su kitais šildymo būdais. Vadinamoji indukcinė krosnis yra ritė, per kurią teka srovė. aukšto dažnio Ir didelė jėga. Į ritės vidų įdedamas laidus korpusas, jame atsiranda didelio intensyvumo sūkurinės srovės, kurios kaitina medžiagą, kol ji išsilydo. Taip metalai lydosi vakuume, todėl gaminamos itin grynos medžiagos.

Naudojant Foucault sroves, vakuuminių įrenginių vidinės metalinės dalys yra šildomos, siekiant jas degazuoti.

Problemos, kurias sukelia sūkurinės srovės. Odos poveikis

Foucauldi srovės gali atlikti ne tik naudingą vaidmenį. Sūkurinės srovės yra laidumo srovės, o dalis energijos išsklaidoma, kad būtų išleista Džaulio šiluma. Tokia energija, pavyzdžiui, asinchroninio variklio rotoriuje, kuris paprastai yra pagamintas iš feromagnetų, šildo šerdis, taip pablogindama jų charakteristikas. Siekiant kovoti su šiuo reiškiniu, šerdys gaminamos plonų plokščių pavidalu, kurios yra atskirtos ploni sluoksniai izoliatorių ir sumontuokite plokštes taip, kad Foucault srovės būtų nukreiptos per plokštes. Esant nedideliam plokščių storiui, sūkurinės srovės turi mažą tūrinis tankis. Atsiradus feritams ir medžiagoms, turinčioms didelę magnetinę varžą, tapo įmanoma gaminti kietas šerdis.

Sūkurinės srovės atsiranda laiduose, kurie neša kintamos srovės, o Foucault srovių kryptis yra tokia, kad jos susilpnina srovę laido viduje ir sustiprina ją šalia paviršiaus. Vadinasi, greitai kintanti srovė laido skerspjūvyje pasiskirsto netolygiai. Šis reiškinys vadinamas oda – efektas(paviršiaus efektas). Dėl šio reiškinio vidinė dalis laidininkas tampa nenaudingas grandinėse su aukšto dažnio naudoti vamzdžius kaip laidininkus. Odos efektu galima įkaitinti paviršinį metalo sluoksnį, todėl šį reiškinį galima panaudoti metalo grūdinimui, o keičiant lauko dažnį, grūdinimas gali būti atliekamas bet kuriame reikiamame gylyje.

Apytikslės formulės, galinčios apibūdinti odos efektą vienalyčiame cilindriniame laidininke:

1 pav.

kur $R_w$ yra laidininko, kurio spindulys $r$, efektyvioji varža kintamajai srovei, kurios dažnis yra $w$. $R_0$ - laidininko atsparumas nuolatinei srovei.

kur efektyvusis kintamosios srovės įsiskverbimo gylis ($\delta $) (atstumas nuo laidininko paviršiaus, kuriam esant srovės tankis sumažėja $e=2,7\$ karto, palyginti su tankiu ant jo paviršiaus) yra lygus:

$\mu $ - santykinis magnetinis laidumas, $(\mu )_0$ - magnetinė konstanta, $\sigma $ - specifinis laidininko laidumas DC. Kuo storesnis laidininkas, tuo reikšmingesnis odos efektas, tuo mažesnės $w$ ir $\sigma$ reikšmės, į kurias reikia atsižvelgti.

1 pavyzdys

Pratimas: Atliekant eksperimentą su išcentrine mašina, prie jo buvo pritvirtintas masyvus varinis diskas, šis diskas buvo sukamas su didelis greitis. Magnetinė adata buvo pakabinta virš disko (be kontakto). Kas atsitiks su rodykle, kodėl?

Sprendimas:

Magnetinė adata veikia kaip magnetas, sukuriantis magnetinį lauką, kuriame sukasi vario laidininkas. Vadinasi, dirigente atsiranda indukuotos srovės- Foucault srovės. Pagal Lenco taisyklę sūkurinės srovės, sąveikaudamos su magnetiniu lauku, yra linkusios sustabdyti disko sukimąsi arba, remiantis trečiuoju Niutono dėsniu, kartu su savimi tempti ir magnetinę adatą. Tai reiškia, kad magnetinė adata, kuri kabo virš disko, pasisuks paskui ją ir suks pakabą (siūlą).

Atsakymas: Magnetinė adata suksis, priežastis – sūkurinės srovės.

2 pavyzdys

Pratimas: Paaiškinkite, kodėl požeminis kabelis, kuriuo perduodama kintamoji srovė, negali būti tiesiamas arti metalinių dujų ir vandens vamzdžių?

Sprendimas:

Kintamosios srovės įtakoje aplink kabelį atsiranda kintamasis magnetinis laukas, jei į šį lauką patenka laidininkas (metalinis vamzdis), atsiras indukcinės sūkurinės srovės. Šios srovės sukelia metalinių vamzdžių koroziją. Be to, srovių buvimas vamzdžiuose yra pavojingas, nes yra elektros smūgio galimybė.

3 pavyzdys

Pratimas:Švytuoklė, pagaminta iš storo vario lakšto, turi nupjauto sektoriaus formą. Jis pakabinamas ant strypo ir gali veikti laisvos vibracijos aplinkui horizontalioji ašis magnetiniame lauke tarp stipraus elektromagneto polių. Nesant magnetinio lauko, švytuoklė svyruoja praktiškai neslopindama. Apibūdinkite švytuoklės svyravimus elektromagneto magnetiniame lauke. Kaip galima priversti švytuoklę svyruoti beveik neslopindama esant magnetiniam laukui?

Sprendimas:

Jei aprašyta masyvi švytuoklės virpesiai yra dedami į stiprų magnetinį lauką, tada švytuoklėje atsiranda Foucault srovės. Šios srovės, pagal Lenco taisyklę, sulėtina švytuoklės judėjimą, svyravimų amplitudė mažėja, o patys svyravimai greitai sustoja.

Siekiant sumažinti sūkurių sukeliamas sroves magnetiniame lauke svyruojančioje švytuoklėje, jos kietąjį sektorių galima pakeisti šukomis pailgais dantimis. Foucault srovės bus sumažintos, o švytuoklė svyruos praktiškai neslopindama.

Kaip visuotinai priimta, „Fuko srovės yra srovės, kylančios masyviame laidininke, esančiame kintamajame magnetiniame lauke. Foucault srovės turi sūkurinį pobūdį. Jei įprastos indukcinės srovės juda plonu uždaru laidininku, sūkurinės srovės yra uždarytos masyviojo laidininko storio viduje. Nors tuo pačiu metu jie nebesiskiria nuo įprastų indukcijos srovių". Pagal Lenco taisyklę šios srovės nukreiptos taip, kad atremtų jas sukėlusią priežastį. „Todėl laidininkai, judantys stipriame magnetiniame lauke, patiria stiprų slopinimą dėl Foucault srovių sąveikos su magnetiniu lauku“ . „Fuko srovės apsaugo kintamąjį magnetinį lauką, kad jis neprasiskverbtų giliai į laidininką. Tačiau Foucault srovės negali apsaugoti statinio magnetinio lauko, nes dėl ominio pasipriešinimo jos negali egzistuoti amžinai. Statinis magnetinis laukas laisvai prasiskverbia į laidininką. Tačiau kuo greičiau keičiasi laukas, tuo mažiau jis prasiskverbia į laidininką. Geruose laiduose, kur ominiai nuostoliai yra maži, lauko prasiskverbimo gylio sumažėjimas tampa pastebimas esant labai vidutiniams dažniams.. Manoma, kad taip yra dėl išmagnetinančio Foucault srovių poveikio. Tai „Jis yra ryškesnis šerdies viduryje ir mažiau jo paviršiuje, nes šerdies viduryje esančias sritis dengia didesnės sūkurinės srovės nei arti paviršiaus esančias sritis“. Kaip buvo nustatyta, superlaidininkams šis poveikis būdingas net nuolatinėms srovėms dėl laidininko pasipriešinimo trūkumo. „Išoriniame pastoviame magnetiniame lauke esantį superlaidininką aušinant, perėjimo į superlaidumo būseną momentu magnetinis laukas visiškai pasislenka iš savo tūrio. Tai išskiria superlaidininką nuo idealaus laidininko, kuriame varžai nukritus iki nulio, magnetinio lauko indukcija tūryje turėtų išlikti nepakitusi. .

Viduje teorinė fizika, remiantis bendru Foucault srovių sūkurinio pobūdžio, taigi ir elektrinio lauko sūkurinio pobūdžio, pripažinimu, jų aprašymas pagrįstas indukcine Maksvelo lygčių pora:

Darant prielaidą, kad tankis ρ lygus nuliui nemokami mokesčiai tyrinėtojas ir standartinis bendravimas tarp srovės tankio ir lauko stiprumo

gauname magnetinio lauko stiprumo lygtį, apibūdinančią Foucault sroves, taip pat odos efektą:

Tuo pačiu metu „Sūkurinės srovės stiprumas pagal Omo dėsnis lygus

kur Φ m- magnetinis srautas, prijungtas prie srovės grandinės,R– sūkurinės srovės grandinės varža. Sunku apskaičiuoti šį pasipriešinimą. Tačiau visiškai akivaizdu, kad kuo jis mažesnis, tuo daugiau laidumas laidininkas ir kuo didesni jo matmenys" .

Todėl skaičiuojant nuostolius iš Foucault srovių dažniausiai naudojamos apytikslės formulės, kuriose specifiniai nuostoliai priklauso nuo geležies rūšies, geležies lakštų storio, indukuojančio lauko dažnio ir didžiausios šio lauko indukcijos.

Kaip matome, Foucault srovių prigimtis yra susijusi tik su laidininko laidumu, o jų struktūrą lemia tik metalų laidumo faktas, kuris yra vienodas tiek fero-, para-, tiek diamagnetinėms medžiagoms. Šių srovių kryptis yra priešinga indukcinei kintamasis laukas, nors pačios šios medžiagos išoriniuose laukuose elgiasi iš esmės skirtingai. Kaip žinoma, diamagnetai sukuria savo lauką, nukreiptą prieš išorinį, para- ir feromagnetai sukuria laukus, nukreiptus išorinio magnetinio lauko kryptimi. Diamagnetai visų pirma apima inertinės dujos, molekulinis vandenilis ir azotas, cinkas, varis, auksas, bismutas, parafinas ir kt., paramagnetinės medžiagos apima aliuminį; oro. Feromagnetinės medžiagos visų pirma apima geležį, nikelį ir kobaltą. Bet manoma, kad šis skirtumas neturi didelės įtakos Foucault srovių esmei.

Atlikti eksperimentai šio skirtumo taip pat neatskleidžia. Dauguma jų atsiranda dėl laidių kūnų kritimo netolygiame magnetiniame lauke stabdymo arba metalinės švytuoklės svyravimų slopinimo. Manoma, kad eksperimentams „rekomenduojama imti varines arba aliuminio plokštes, nes šios medžiagos turi mažai varža. Vadinasi, srovės stiprumas juose bus didesnis ir efektas pasireikš aiškiau“. .

Antrasis eksperimentų su Foucault srovėmis rinkinys yra susijęs su laidžių kūnų ir dielektrikų (ypač džiovinimo) indukciniu šildymu. Teoriškai šis procesas klojamas tas pats pagrindas, remiantis Maksvelo lygtimis ir indukuojančio elektrinio lauko sūkuriniu pobūdžiu. Standartinės bazės naudojimas taip pat lemia modeliavimo pagrindą. Ir nors atsižvelgiama į feromagnetų magnetinio pralaidumo pokyčius esant temperatūrai, reikšmingas Foucault srovių skirtumas, priklausomai nuo magneto tipo, nėra padarytas, kaip tik feromagneto atveju. Darbuose, skirtuose aliuminio indukciniam kaitinimui, fenomenologinis pagrindas taip pat yra redukuotas iki standartinio sūkurinių srovių vaizdavimo lauką, nukreiptą priešinga kryptimi nei jaudinantis laukas, ir tuo grindžiamas proceso modeliavimas.

Tuo pačiu metu pramoniniu būdu gaminamų buitinių indukcinių viryklių pagrindinė veikimo sąlyga yra naudojamų indų feromagnetinė medžiaga. Su bet kokia kita medžiaga, net ir neferomagnetiniu plienu, krosnis atsisako dirbti. Tai rodo tam tikri niuansai, į kuriuos neatsižvelgiama esamame sūkurinių srovių modelyje, nepaisant gausos mokslo raida ir paties proceso technologinį panaudojimą.

Sūkurinių srovių charakteristikoms ištirti buvo sukurta speciali galvutė su viena kitai statmenomis apvijomis, kaip parodyta Fig. 1.

Ryžiai. 1. Sūkurinių srovių tyrimo galvutės schema ir bendras vaizdas, taip pat momentinių sūkurinių srovių šerdyje diagrama ( aš 2) ir viršelyje 4 ( aš 3) ši galvutė standartinės koncepcijos (b) požiūriu su momentine srove pirminėje apvijoje aš 1 ; 1 – šerdis iš feromagnetinės medžiagos (geležies transformatorius E330), 2 – pirminė vienos eilės vientisa 110 vijų vielos apvija ø0,23, 3 – antrinė vienaeilė vientisa 110 vijų vielos ø0,23 apvija, 4 – gaubtas plokštė, pagaminta iš tiriamos medžiagos, kurios matmenys 15x15x6 mm

Abi galvutės apvijos buvo suvyniotos ant kilnojamojo fluoroplastinio rėmo, kad būtų galima sureguliuoti abipusį statmenumą. Tiriamos pagalvėlės dydis buvo pasirinktas šiek tiek didesnis nei erdvė be apvijų, todėl tai bus aišku iš tolesnių tyrimų. Indukcinės srovės, kylančios šerdyje ir pamušaluose, atsižvelgiant į šiuolaikines idėjas apie šių srovių priešingą sūkurinį pobūdį, pateiktos Fig. 1b. Kaip matyti iš šios konstrukcijos, kai taikomas asimetrinis pamušalas, antrinėje apvijoje srovė iš esmės negali atsirasti dėl šių srovių abipusio statmenumo antrinės apvijos posūkiams.

Elektros schema Eksperimentas parodytas fig. 2.

Ryžiai. 2. Eksperimento elektrinė schema.

Eksperimentas buvo atliktas 20 kHz dažniu, įvesties signalo amplitudė 2 V, osciloskopo sinchronizacija buvo išorinė ir atlikta pagal signalą, tiekiamą į pirminę galvutės apviją.

Kaip apmušalai buvo panaudotos keturios medžiagos, asimetriškai sumontuotos galvos kampuose: varis – diamagnetinis, aliuminis – paramagnetinis, transformatorinis geležis ir feritas – feromagnetinis. Perdangos tipas parodytas fig. 3.

Ryžiai. 3. Tyrime naudotų perdangų tipas.

Visos perdangos buvo pagamintos iš kelių sluoksnių. Vario padas buvo 8 sluoksnių, aliuminio – 4 sluoksnių, geležies – 20 sluoksnių ir ferito – 2 sluoksnių. Visa tai buvo suklijuota Stealth klijais. Padėties indikatoriai, priklijuoti prie kiekvienos trinkelės, buvo nustatyti jų viduryje. Padalų skalė ant galvos taip pat buvo nustatyta į pirminės apvijos vidurį, esantį vertikaliai. Bendras vaizdas montavimas parodytas fig. 4.

Ryžiai. 4. Bendras įrenginio vaizdas: 1 – osciloskopas, 2 – matavimo galvutė, 3 – signalų generatorius, 4 – galinga išėjimo pakopa, 5 – išėjimo pakopos maitinimo šaltinis

Visų pirma, pats indukcijos faktas antrinėje apvijoje buvo ištirtas asimetriškai naudojant įvairių medžiagų įdėklus. Kaip jau minėta, sinchronizavimas buvo atliktas naudojant įvesties įtampą į pirminę galvutės apviją. Eksperimento rezultatai pateikti fig. 5.

a) vario

b) aliuminio

c) geležies

d) feritas

Ryžiai. 5. Oscilogramos sukeltas emf antrinėje galvos apvijoje (apatinė oscilograma), priklausomai nuo medžiagos ir pamušalo vietos ant galvos

Kaip matyti iš oscilogramų, vario ir aliuminio indukcinis emf yra priešfazinis indukcinei srovei (dešinės nuotraukos). Šioje padėtyje feritas elgiasi fazėje. Geležies nukrypimai bus paaiškinti toliau. Be to, galima pastebėti, kad perkeliant trinkelę iš dešiniojo kampo į kairę, emf fazė pasikeičia 180°. Fazių skirtumas rodo, kad, viena vertus, indukuoto emf feromagnetuose ir para- bei diamagnetuose, kita vertus, pobūdis skiriasi.

Norint atskleisti indukcinio emf trajektoriją, buvo panaudota, kad visos trinkelės buvo pagamintos iš plokščių. Šiame antrajame eksperimente pagalvėlės buvo dedamos į tą patį matavimo galvutės kampą, išilgai ir skersai galvos plokštumos. Rezultatai pateikti fig. 6.

a) vario

b) aliuminio

c) geležies

d) feritas

Ryžiai. 6. Indukcinių srovių pobūdis trinkelėse, pagamintose iš tiriamų medžiagų, kai jos pasukamos matavimo galvutės atžvilgiu

Iš oscilogramų matome, kad sukant vario ir aliuminio plokštes signalas gerokai susilpnėja. Tai rodo, kad atsiranda didelis pasipriešinimas sūkurinei srovei. Ferite signalas beveik nesikeičia, o tai rodo, kad nėra indukcijos srovės, būdingos variui ir aliuminiui, tačiau yra antrojo tipo srovė, būdinga feromagnetui. Ši srovė yra fazėje su jaudinančia. Geležinėje plokštelėje, pasukus į galą, kinta ne tik amplitudė, pabaigoje didėjanti, kai mažėja Foucault srovės, bet kinta ir signalo fazė. Taip atsitinka tik tada, kai gaunama signalo fazė priklauso nuo pradinių komponentų amplitudės, kurią nesunku parodyti trigonometriškai. Iš tiesų, jei darysime prielaidą, kad pradiniai gauto signalo komponentai yra griežtai pasislinkę maždaug 180° ir turi skirtingą amplitudę, tada

Aišku, kad pasikeitus amplitudėms dėl srovės tekėjimo trinkelėse sąlygų, pasislinks ir gaunamo signalo amplitudė AΞ, o gauta fazė φ Ξ. Aprašytas srovių pobūdis pateiktas konstrukcijoje, parodytoje fig. 7.

a) Indukcinės srovės para- ir diamagnetuose

b) Indukcijos srovės ferituose

c) Indukcijos srovės geležyje

Ryžiai. 7. Elektroninė žadinimo grandinė aš e ir orientacija Ic srovės

Para- ir diamagnetų atveju galinė trinkelės padėtis (dešinėje) lemia tai, kad vietoj vienos srovės aš e kiekvienoje plokštėje sukuria sroves, kurias sukelia ne visas trinkelės kontakto su indukuojančiu laidininku plotas, o tik dalis, kurią riboja plokštės storis. Tai reiškia, kad ši indukuojanti srovė, kai plokštė pasukama nuo plokštumos iki galo, taip pat indukuos mažesnę srovę antrinėje apvijoje.

Ferito atveju situacija pasikeičia. Dabartinė Ic susidaro dėl ferito molekulinių srovių. Ferite dėl didelės elektrinės varžos elektroninės srovės praktiškai nėra, o molekulinės srovės mažai priklauso nuo ferito orientacijos, ko pasekoje sukimasis praktiškai nekeičia srovės amplitudės antrinėje apvijoje.

Geležyje yra abi srovės, taigi ir srovės pokytis aš e laidai, kaip parodyta bendras atvejis mums, į signalo amplitudės ir fazės pokytį, nes ši srovė kompensuoja srovę Ic.

Beje, konkuruojantis šių srovių veikimas taip pat lemia neteisingą fizinį para- ir diamagnetizmo aiškinimą, kuris numato tam tikrus specialius atomų orbitalių sukimosi būdus diamagnetinėse medžiagose, siekiant sukurti lauką, priešingą indukuojančiam. Kaip parodė aukščiau pateiktas eksperimentas, skirtumas tarp magnetų priklauso tik nuo indukuojančių srovių santykio. Diamagnetikoje aš e viršija Ic, dėl ko susidaro artėjantis laukas. Para- ir feromagnetuose srovių santykis yra atvirkštinis, todėl laukas susidaro išorinio indukuojančio lauko kryptimi. Ši savybė taip pat lemia neteisingus para- ir diamagnetinių medžiagų santykinio magnetinio pralaidumo matavimus. Tiesą sakant, kai matuojamas šių medžiagų pralaidumas, jis matuojamas naudojant kompensuojamąjį srovės poveikį. aš e. Norint išmatuoti tikrąjį magnetinį pralaidumą, būtina išmatuoti smulkiai išsklaidytą medžiagos fazę, kurią kartu laiko izoliacinis junginys, kurio μ = 1. Ši savybė taip pat yra daugelio elektromagnetizmo paradoksų priežastis.

Taip pat turėtumėte atkreipti dėmesį į tai, kad indukcijos srovė antrinėje apvijoje sumažėja dėl sumažėjusio pamušalo plokštės kontakto ploto su indukuojančiu laidininku. Vėlgi, kaip ir ankstesniuose mūsų eksperimentuose, paaiškėjo, kad indukcines sroves sužadina ne koks nors mitinis magnetinis laukas, o specifinis pokytis. abipusę poziciją laidininkus arba keičiant srovę indukuojančiame laidininke ir už elektronų srovė aš e proporcingas laidininko kontakto su trinkelės medžiaga plotui. Tiesą sakant, trinkelėse susidaro nesūkurinės srovės. Srovė atsiranda tik kontaktinėje srityje, o tada ji uždaroma per trinkelės korpusą silpnos indukuojančios sąveikos srityje. Dėl to elektros srovės grandinė gali būti pavaizduota taip, kaip parodyta Fig. 8.

Ryžiai. 8. Foucault srovių lygiavertė grandinė para- ir diamagnetuose

Pagal šią schemą para- ir diamagnetinėse medžiagose indukuotas elektrinis laukas nėra sūkurys. Jis išlieka potencialus, kaip ir visose kitose apraiškose, tačiau pati srovė, sužadinta medžiagoje, yra uždaryta per laidininko kūną, sukurdama apskritimo iliuziją.

Tai, kas išdėstyta pirmiau, patvirtina du sekantys eksperimentai. Pirmajame iš jų nustatoma priešinga elektronų srovės kryptis aš e ir orientacija molekulinė srovė Ic. Kaip matėme pirmajame iš aukščiau pateiktų eksperimentų, kai trinkelė buvo perkelta iš vieno matavimo galvutės kampo į kitą, antrinėje apvijoje esančios emf fazė visada pasikeitė 180° (arba arti jos). Kas nutiks, jei ant abiejų galvos kampų montuosime skirtingas medžiagas? Fig. 9 paveiksle parodyti šios operacijos rezultatai. Kairėje esančiose nuotraukose pavaizduotas emf antrinėje apvijoje montuojant vieną iš trinkelių. Paveiksluose dešinėje - abi uždangos, nurodytos paveikslėlių antraštėje.

a) varis ir aliuminis

b) Geležis (plokščia) ir feritas

c) Geležis (galas) ir feritas

d) Feritas ir varis

e) feritas ir aliuminis

Sūkurinės srovės (Foucault srovės)

Indukcinė srovė atsiranda ne tik linijiniai laidininkai, bet ir masyviuose kietuose laiduose, išdėstytuose kintamajame magnetiniame lauke. Šios srovės laidininko storyje yra uždarytos ir todėl vadinamos - sūkurys. Jie taip pat vadinami Foucault srovės- pavadintas pirmojo tyrinėtojo vardu.

Foucault srovės, kaip ir tiesinių laidininkų indukuotos srovės, paklūsta Lenco taisyklei: jų magnetinis laukas nukreiptas taip, kad neutralizuotų sūkurines sroves sukeliančius magnetinio srauto pokyčius. Pavyzdžiui, jei tarp neįjungto elektromagneto polių masyvi varinė švytuoklė daro beveik neslopinami svyravimai, tada įjungus srovę, ji stipriai stabdo ir labai greitai sustoja. Tai paaiškinama tuo, kad susidarančios Foucault srovės turi tokią kryptį, kad jas veikiančios jėgos iš magnetinio lauko slopina švytuoklės judėjimą. Šis faktas naudojamas įvairių prietaisų judančioms dalims nuraminti (sodrėkinti). Jei aprašytoje švytuoklėje daromi radialiniai pjūviai, sūkurinės srovės susilpnėja ir stabdymo beveik nėra.

Sūkurinės srovės, be stabdymo (dažniausiai tai yra nepageidaujamas poveikis), sukelia laidininkų kaitinimą. Todėl, siekiant sumažinti šildymo nuostolius, generatorių armatūra ir transformatorių šerdys daromos ne vientisos, o iš plonų plokščių, atskirtų viena nuo kitos izoliatoriaus sluoksniais, ir sumontuotos taip, kad sūkurinės srovės būtų nukreiptos per plokštes. . Džaulio šiluma, kurią sukuria Foucault srovės, naudojama indukcinėse metalurginėse krosnyse. Indukcinė krosnis yra tiglis, įdėtas į ritę, per kurią teka aukšto dažnio srovė. Metale kyla intensyvios sūkurinės srovės, kurios gali jį įkaitinti iki lydymosi.

Šis metodas leidžia išlydyti metalus vakuume, todėl gaunamos itin grynos medžiagos.

Sūkurinės srovės taip pat atsiranda laiduose, kuriuose teka kintamoji srovė. Šių srovių kryptį galima nustatyti naudojant Lando taisyklę. Fig. 182, A rodo sūkurinių srovių kryptį didėjant pirminei srovei laidininke, o fig. 182, b – kai mažėja. Abiem atvejais sūkurinių srovių kryptis yra tokia, kad jos neutralizuoja pirminės srovės pokytį laidininko viduje ir skatina jos pokytį šalia paviršiaus. Taigi, dėl sūkurinių srovių atsiradimo greitai kintamoji srovė pasiskirsto netolygiai per laido skerspjūvį - ji tarsi išstumiama ant laidininko paviršiaus. Šis reiškinys buvo vadinamas odos poveikis(iš anglų kalbos skin – skin) arba paviršiaus efektas. Kadangi aukšto dažnio srovės praktiškai teka plonu paviršiniu sluoksniu, joms skirti laidai daromi tuščiaviduriai.

Jei kietieji laidininkai šildomi aukšto dažnio srovėmis, tai dėl odos efekto įkaista tik jų paviršinis sluoksnis. Tuo pagrįstas metalų paviršiaus grūdinimo būdas. Keičiant lauko dažnį, grūdinimas gali būti atliekamas bet kuriame reikiamame gylyje.

§ 126. Kilpos induktyvumas. Savęs indukcija

Elektros srovė, tekėdamas uždara kilpa, aplink save sukuria magnetinį lauką, kurio indukcija pagal Biot-Savarto-Laplaso dėsnį yra proporcinga srovei. Todėl su grandine susietas magnetinis srautas F yra proporcingas srovei I grandinėje:

kur vadinamas proporcingumo koeficientas L grandinės induktyvumas.

Kai grandinėje pasikeičia srovė, pasikeis ir su ja susijęs magnetinis srautas; todėl grandinėje bus sukeltas emf. E.m.f atsiradimas. Indukcija laidžiojoje grandinėje, kai joje pasikeičia srovės stiprumas, vadinama saviindukcija.

Iš išraiškos (126.1) nustatomas induktyvumo henris (H) vienetas: 1 H – tokios grandinės, kurios magnetinės saviindukcijos srautas esant 1 A srovei lygus 1 Wb, induktyvumas:

1 Hn=1 Vb/A=1 Vs/A.

Galima parodyti, kad grandinės induktyvumas apskritai priklauso tik nuo geometrine forma kontūras, jo matmenys ir aplinkos, kurioje jis yra, magnetinis pralaidumas. Šia prasme grandinės induktyvumas yra analogiškas atskiro laidininko elektrinei talpai, kuri taip pat priklauso tik nuo laidininko formos , jo dydis ir dielektrinė konstanta aplinką.

Taikydami Faradėjaus dėsnį saviindukcijos reiškiniui (žr. (123.2)), gauname, kad e. d.s. saviindukcija

Jeigu grandinė nedeformuota ir nekinta terpės magnetinė skvarba, tai L=const ir

. (126.3)

kur minuso ženklas dėl Lenzo taisyklės rodo, kad induktyvumo buvimas grandinėje lemia sulėtinti pokyčius srovė joje.

Jei srovė laikui bėgant didėja, tada > 0 ir < 0,t. y., saviindukcijos srovė nukreipta į srovę, kurią sukelia išorinis šaltinis, ir sulėtina jo augimą. Jei srovė mažėja laikui bėgant, tada<0ir > 0, ty indukcijos srovė turi tokią pačią kryptį kaip ir mažėjanti srovė grandinėje ir sulėtina jos mažėjimą. Taigi grandinė, turėdama tam tikrą induktyvumą, įgyja elektrinę inerciją, kuri susideda iš to, kad bet koks srovės pokytis slopinamas kuo stipriau, tuo didesnė grandinės induktyvumas.

§ 127. Srovės atidarant ir uždarant grandinę

Pasikeitus srovės stiprumui laidžioje grandinėje, atsiranda e. d.s. saviindukcija, dėl kurios grandinėje atsiranda papildomos srovės, vadinamos papildomos saviindukcijos srovės. Saviindukcijos papildomos srovės, pagal Lenco taisyklę, visada nukreipiamos taip, kad būtų išvengta srovės pokyčių grandinėje, tai yra, jos nukreipiamos priešingai šaltinio sukurtai srovei. Kai srovės šaltinis yra išjungtas, papildomos srovės turi tokią pačią kryptį kaip ir silpnėjanti srovė. Vadinasi, induktyvumo buvimas grandinėje sulėtina srovės išnykimą arba atsiradimą grandinėje.

Panagrinėkime srovės išjungimo procesą grandinėje, kurioje yra srovės šaltinis su emf. , varžos rezistorius R ir induktorių L . Veikiant išorinei e. d . Su. grandinėje teka nuolatinė srovė

Laike t=0 išjungiame srovės šaltinį. Srovė induktoriuje L pradės mažėti, todėl atsiras emf. saviindukcija, kuri pagal Lenco taisyklę neleidžia mažėti srovei. Kiekvienu laiko momentu srovė grandinėje nustatoma pagal Ohmo dėsnį arba

Padalinę kintamuosius išraiškoje (127.1), gauname . Integruodami šią lygtį per I (nuo I o iki I) ir t (nuo 0 iki t), randame

kur t=L/R yra vadinama konstanta atsipalaidavimo laikas. Iš (127.2) išplaukia, kad t yra laikas, per kurį srovė sumažėja e kartų.

Taigi, išjungiant srovės šaltinį, srovės stiprumas mažėja pagal eksponentinė teisė(127.2) ir nustatoma pagal kreivę 1 pav. Kuo didesnė grandinės induktyvumas ir mažesnė jos varža, tuo didesnis t, taigi, tuo lėčiau srovė grandinėje mažėja, kai ji atsidaro.

Kai grandinė uždaryta, be išorinės e. d.s . kyla e. d.s. saviindukcija

užkertant kelią, pagal Lenco taisyklę, srovės padidėjimui. Pagal Ohmo dėsnį,

Įvesdami naują kintamąjį , Transformuokime šią lygtį į formą

kur t yra atsipalaidavimo laikas.

Uždarymo momentu (t=0) srovės stipris I=0 ir u= - . Todėl integruojant per u (nuo - į IR - ) ir t (nuo 0 iki t ), randame

,

, (127.3)

Kur - pastovi srovė (esant t®¥).

Taigi srovės šaltinio įjungimo proceso metu srovės stiprio padidėjimas grandinėje pateikiamas funkcija (127.3) ir nustatomas pagal 2 kreivę fig. Srovės stiprumas didėja nuo pradinė vertė I=0 ir asimptotiškai linksta į pastovios būsenos reikšmę. Srovės didėjimo greitis nustatomas pagal tą pačią atsipalaidavimo trukmę t= L/R, kaip ir srovės mažėjimą. Kuo greičiau sukuriama srovė, tuo mažesnė grandinės induktyvumas ir didesnė jos varža.

Įvertinkime emf vertę. savaiminis indukcija, atsirandanti momentiškai padidėjus nuolatinės srovės grandinės varžai nuo R o iki R. Tarkime, kad grandinę atidarome, kai joje teka pastovi srovė I o = . Kai grandinė atidaroma, srovė keičiasi pagal (127.2) formulę. Į jį pakeitę išraišką I o ir t, gauname

E.m.f. saviindukcija

y., žymiai padidėjus grandinės varžai (R/R o >>1) su dideliu induktyvumu, emf. saviindukcija gali būti daug kartų didesnė nei emf. srovės šaltinis įtrauktas į grandinę. Taigi būtina atsižvelgti į tai, kad grandinė, kurioje yra induktyvumas, negali būti staigiai atidaryta, nes tai (atsiranda reikšminga saviindukcijos emf) gali sukelti izoliacijos gedimą ir matavimo priemonių gedimą. Jei pasipriešinimas palaipsniui įvedamas į grandinę, tada emf. saviindukcija nepasieks didelių verčių.

§ 128. Abipusė indukcija

Panagrinėkime du fiksuotus kontūrus (1 ir 2), išsidėsčiusius gana arti vienas kito (184 pav.). Jei grandinėje 1 srovė teka I 1 , tada šios srovės sukuriamas magnetinis srautas (laukas, sukuriantis šį srautą, parodytas paveikslėlyje ištisinėmis linijomis) yra proporcingas I 1 . Ф 21 pažymėkime tą srauto dalį, kuri prasiskverbia į grandinę 2. Tada

kur L 21 - proporcingumo koeficientas.

Jei srovė I 1 pasikeičia, tada 2 grandinėje indukuojamas emf. , kuri pagal Faradėjaus dėsnį (žr. (123.2)) yra lygi ir priešinga ženklu magnetinio srauto Ф 21 kitimo greičiui, kurį sukuria srovė pirmoje grandinėje ir prasiskverbia į antrąją:

.

Panašiai srovei I 2 tekant 2 grandine, magnetinis srautas (jo laukas 184 pav. parodytas punktyrinėmis linijomis) prasiskverbia į pirmąją grandinę. Jei Ф 12 yra šios srauto prasiskverbimo grandinės 1 dalis, tada

Jei srovė I 2 pasikeičia, tada grandinėje 1 sukeltas e.m.f. . , kuris yra lygus ir priešingas ženklu magnetinio srauto Ф 12 kitimo greičiui, kurį sukuria srovė antroje grandinėje ir prasiskverbia į pirmąją:

.

Emf atsiradimo reiškinys vienoje iš grandinių, kai kitoje keičiasi srovės stiprumas, vadinamas abipusė indukcija. Vadinami proporcingumo koeficientai L 21 ir L 12 grandinių tarpusavio induktyvumas. Skaičiavimai, patvirtinti patirtimi, rodo, kad L 21 ir L 12 yra lygūs vienas kitam, t.y.

. (128.2)

Koeficientai L 12 ir L 21 priklauso nuo geometrinės formos, matmenų, santykinė padėtis kontūrus ir nuo kontūrus supančios aplinkos magnetinio pralaidumo. Abipusio induktyvumo vienetai yra tokie patys kaip ir induktyvumo , - Henris(Gn).

Apskaičiuokime dviejų ritių, suvyniotų ant bendros toroidinės šerdies, tarpusavio induktyvumą. Šis atvejis turi puikų praktinę reikšmę(185 pav.). Pirmosios ritės sukuriamo lauko magnetinė indukcija su apsisukimų skaičiumi N 1, srovė I 1 ir šerdies magnetinė skvarba m pagal (119.2),

kur l - šerdies ilgis vidurio linija. Magnetinis srautas per vieną antrosios ritės apsisukimą .

Tada bendras magnetinis srautas (srauto jungtis) per antrinę apviją, kurioje yra N 2 vijų

Srauto y sukuria srovė I 1, todėl pagal (128.1) gauname

(128.3)

Jei apskaičiuosime magnetinį srautą, kurį sukuria ritė 2 per ritę 1, tada L 12 gausime išraišką pagal (128.3) formulę. Taigi dviejų ritių, suvyniotų ant bendros toroidinės šerdies, abipusis induktyvumas ,

.

Transformatoriai

Kintamosios srovės įtampai didinti arba mažinti naudojamų transformatorių veikimo principas pagrįstas abipusės indukcijos reiškiniu. Transformatorius pirmiausia suprojektavo ir praktiškai pritaikė rusų elektros inžinierius P. N. Yablochkovas (1847-1894) ir rusų fizikas I. F. Usaginas (1855-1919). Scheminė diagrama transformatorius parodytas 186 pav. Pirminė ir antrinė ritės (apvijos), turinčios atitinkamai N 1 ir N 2 posūkius, yra sumontuotos ant uždaros geležinės šerdies. Kadangi pirminės apvijos galai yra prijungti prie kintamos įtampos šaltinio su emf. , tada joje atsiranda kintamoji srovė I 1, sukurianti kintamąjį magnetinį srautą F transformatoriaus šerdyje, kuris beveik visiškai lokalizuotas geležinėje šerdyje ir todėl beveik visiškai prasiskverbia į antrinės apvijos posūkius. Dėl šio srauto pasikeitimo antrinėje apvijoje atsiranda emf. abipusė indukcija, o pirminėje - emf. saviindukcija. Pirminės apvijos srovė I 1 nustatoma pagal Ohmo dėsnį:

,

kur R 1 – pirminės apvijos varža. Įtampos kritimas I 1 R 1 per varžą R 1 greitai besikeičiančiuose laukuose yra mažas, palyginti su kiekvienu iš dviejų emfs, todėl

E.m.f. antrinėje apvijoje kylanti abipusė indukcija ,

. (129.2)

Palyginus (129.1) ir (129.2) išraiškas, pastebime, kad antrinėje apvijoje atsirandantis emf, kur minuso ženklas rodo, kad emf. pirminėje ir antrinėje apvijose yra priešingos fazės.

Posūkių skaičiaus santykis N 2 /N 1 parodo, kiek kartų emf. Antrinėje transformatoriaus apvijoje yra daugiau (arba mažiau) nei pirminėje apvijoje, vadinamoje transformacijos koeficientu.

Nepaisydami energijos nuostolių, kurie šiuolaikiniuose transformatoriuose neviršija 2% ir daugiausia susiję su Džaulio šilumos išsiskyrimu apvijose bei sūkurinių srovių atsiradimu, ir taikant energijos tvermės dėsnį, galime rašyti, kad srovės galios abi transformatoriaus apvijos beveik vienodos :

iš kur, atsižvelgdami į santykį (129.3), randame .

Tai yra, srovės apvijose yra atvirkščiai proporcingos šių apvijų apsisukimų skaičiui.

Jei N 2 /N 1 > 1, tada mes susiduriame su pakopiniu transformatoriumi, kuris padidina kintamąjį emf. ir sumažinimo srovė (naudojama, pavyzdžiui, elektrai perduoti į dideli atstumai, nuo m šiuo atveju Džaulio šilumos nuostoliai, proporcingi srovės kvadratui, sumažėja); jei N 2 /N 1 < 1, tada mes susiduriame su sumažintu transformatoriumi, kuris sumažina emf. ir didėjanti srovė (naudojama, pavyzdžiui, suvirinant elektrą, nes reikia didelės srovės esant žemai įtampai).

Mes svarstėme transformatorius tik su dviem apvijomis. Tačiau radijo įrenginiuose naudojami transformatoriai turi 4-5 skirtingos darbinės įtampos apvijas. Transformatorius, sudarytas iš vienos apvijos, vadinamas autotransformatoriumi. Padidinto autotransformatoriaus atveju emf. tiekiamas į dalį apvijos, o antrinė emf. pašalinamas iš visos apvijos. Žemyn autotransformatoriuje tinklo įtampa tiekiama į visą apviją, o antrinė emf. pašalinamas iš apvijos dalies.

Indukcinės srovės taip pat gali būti sužadintos kietuose masyviuose laiduose. Šiuo atveju jos vadinamos Foucault srovėmis arba sūkurinėmis srovėmis. Masyvaus laidininko elektrinė varža yra maža, todėl Foucault srovės gali pasiekti labai didelį stiprumą.

Pagal Lenco taisyklę Foucault srovės pasirenka tokius kelius ir kryptis laidininko viduje, kad jų veikimas galėtų kuo stipriau atsispirti jas sukeliančiai priežasčiai. Todėl geri laidininkai, judantys stipriame magnetiniame lauke, patiria stiprų slopinimą dėl Foucault srovių sąveikos su magnetiniu lauku. Tai naudojama galvanometrų, seismografų ir kitų prietaisų judančioms dalims slopinti (nuraminti). Ant judančios prietaiso dalies (63.1 pav.) pritvirtinama sektoriaus formos laidžioji (pavyzdžiui, aliuminio) plokštė, kuri įkišama į tarpą tarp stipraus nuolatinio magneto polių. Kai plokštė juda, joje kyla Foucault srovės, kurios sukelia sistemos slopinimą. Tokio įrenginio privalumas yra tas, kad stabdymas vyksta tik plokštei pajudėjus ir dingsta plokštei stovint.

Todėl elektromagnetinė sklendė visiškai netrukdo sistemai tiksliai patekti į pusiausvyros padėtį.

Fuko srovių šiluminis efektas naudojamas indukcinėse krosnyse. Tokia krosnis yra ritė, maitinama didelio stiprumo aukšto dažnio srove. Jei į ritės vidų įdėsite laidų kūną, joje kils intensyvios sūkurinės srovės, kurios gali įkaitinti kūną iki lydymosi. Tokiu būdu metalai lydomi vakuume, todėl galima gauti išskirtinai didelio grynumo medžiagas.

Foucault srovių pagalba šildomos ir vidinės metalinės vakuuminių įrenginių dalys, kad jos būtų išdujintos.

Daugeliu atvejų Foucault srovės yra nepageidaujamos, todėl reikia imtis specialių priemonių su jomis kovoti. Pavyzdžiui, siekiant išvengti energijos nuostolių dėl transformatorių šerdžių šildymo Foucault srovėmis, šios šerdys surenkamos iš plonų plokščių, atskirtų izoliaciniais sluoksniais. Plokštės išdėstytos taip, kad galimos Foucault srovių kryptys būtų joms statmenos. Feritų (puslaidininkių magnetinės medžiagos su puikiais elektrinė varža) leido pagaminti vientisas šerdis.

Foucault srovės, kylančios laiduose; kuriais teka kintamos srovės, nukreipiamos taip, kad susilpnintų srovę laido viduje ir sustiprintų šalia paviršiaus. Dėl to greitai kintamoji srovė laido skerspjūvyje pasiskirsto netolygiai - ji tarsi išstumiama ant laidininko paviršiaus. Šis reiškinys vadinamas odos efektu (iš anglų kalbos skin – skin) arba paviršiaus efektu. Dėl odos efekto aukšto dažnio grandinių laidininkų vidus tampa nenaudingas. Todėl aukšto dažnio grandinėse naudojami vamzdžių pavidalo laidininkai.