Dredha-dredha e një autotransformatori rregullues laboratorik (LATR) është mbështjellë në një bërthamë hekuri në formë si një toroid drejtkëndor (Fig.). Për të mbrojtur kundër rryma vorbullash Bërthama Foucault është bërë nga hollë pllaka hekuri, i veshur me nje shtrese izoluese llaku. Një bërthamë e tillë mund të bëhet në mënyra të ndryshme:
a) mbledhja e tij nga unazat e holla të vendosura në një pirg njëra mbi tjetrën;
b) rrotullimi i një rripi të gjatë të hollë me gjerësi h;
c) montimi nga pllaka drejtkëndore me përmasa l×h, duke i vendosur ato përgjatë rrezeve të cilindrit.
Eksperimentoni.
Mund të vëzhgoni shfaqjen e rrymave Foucault duke përdorur konfigurimin e mëposhtëm. Një lavjerrës, i përbërë nga një copë metali e varur në një fije midis poleve të një elektromagneti, i hequr nga pozicioni i ekuilibrit në mungesë të rrymës në elektromagnet, bën një të dobët. lëkundjet e amortizuara. Kur rryma ndizet, lëkundjet shuhen pothuajse menjëherë, dhe lëvizja e lavjerrësit derisa të ndalet i ngjan lëvizjes në një mjedis viskoz. Kjo shpjegohet me faktin se rrymat e Foucault që lindin kur lavjerrësi lëviz në një fushë magnetike kanë një drejtim të tillë që forcat që veprojnë mbi to nga fusha magnetike pengojnë lëvizjen e lavjerrësit. 
Nëse sektori i ngurtë i lavjerrës zëvendësohet nga një krehër me dhëmbë të gjatë, atëherë ngacmimi i rrymave të Foucault do të jetë shumë i vështirë. Lavjerrësi do të lëkundet në një fushë magnetike pa amortizimin pothuajse. Kjo përvojë shpjegon pse bërthamat e elektromagnetëve dhe kornizat e transformatorëve nuk janë bërë nga një copë e fortë hekuri, por nga shumë fletë të mbivendosura mbi njëra-tjetrën. Si rezultat rrymat Foucault ngacmohen dobët dhe pakësohen shumë ndikim i keq Nxehtësia joule e krijuar prej tyre.
Teoria.
Toki Fuko − rrymat e induktuara, që lindin në përçues masivë
në një fushë magnetike alternative quhen rryma Foucault. Ndonjëherë ata luajnë rol të dobishëm, dhe nganjëherë të dëmshme.
Rrymat e Foucault luajnë një rol të dobishëm në rotor motori asinkron, i drejtuar nga një rrotullues fushë magnetike, meqenëse vetë zbatimi i parimit të funksionimit të një motori asinkron kërkon shfaqjen e rrymave Foucault. Duke qenë rryma përcjellëse, rrymat e Foucault shpërndajnë një pjesë të energjisë për të çliruar nxehtësinë Xhaul. Kjo humbje e energjisë në rotorin e një motori me induksion është e padobishme, por duhet ta duroni, duke shmangur vetëm mbinxehjen e tepërt të rotorit. Por në të njëjtën kohë, në bërthamat e elektromagnetëve të një motori asinkron, të bërë zakonisht nga feromagnetët që janë përcjellës, lindin edhe rryma Foucault, të cilat nuk kanë asnjë rëndësi për parimin e funksionimit të elektromagnetëve, por ngrohni këto bërthama, duke përkeqësuar kështu karakteristikat e tyre. Ata duhet të trajtohen si një faktor i dëmshëm. Lufta qëndron në faktin se bërthamat janë bërë nga pllaka të holla, të ndara nga njëra-tjetra me shtresa izoluesish, dhe ato janë instaluar në mënyrë që rrymat e Foucault të drejtohen nëpër pllaka. Për shkak të kësaj, me një trashësi mjaft të vogël të pllakave, rrymat e Foucault nuk mund të zhvillohen dhe kanë një të parëndësishme dendësia e madhe.
Nxehtësia Joule e gjeneruar nga rrymat e Foucault përdoret në mënyrë të dobishme në proceset e ngrohjes apo edhe të shkrirjes së metaleve, kur kjo rezulton të jetë më fitimprurëse ose më e përshtatshme në krahasim me metodat e tjera të ngrohjes. Nëse e ngrohni metalin me rryma shumë Frekuencë e lartë, atëherë si rezultat i efektit të lëkurës nxehet vetëm shtresa sipërfaqësore e përcjellësit.
(b, c) Copë e fortë metali, i vendosur në një fushë magnetike alternative, është një përcjellës rezistence, si rezultat i të cilit forca e rrymave të induksionit në të arrin vlera të mëdha.
Sepse emf i induktuarështë proporcionale me shpejtësinë e ndryshimit të fluksit të induksionit magnetik, atëherë madhësia e rrymave të Fukosë është më e madhe, aq më shpejt ndryshon fusha magnetike në të cilën është futur një përcjellës i caktuar. Prandaj, shfaqja e rrymave të Foucault-së është më e lehtë për t'u vëzhguar nëse në zgavrën e solenoidit futet një përcjellës, përmes mbështjelljes së të cilit kalon një rrymë e alternuar me shpejtësi, duke shkaktuar një fushë magnetike që gjithashtu ndryshon me shpejtësi në madhësi. Në këtë rast, rrymat e Foucault-it në trupat masivë me përcjellje të mirë arrijnë një forcë të tillë saqë nxehtësia e krijuar është e mjaftueshme për të ngrohur trupin. Kjo metodë përdoret gjerësisht në teknologjinë e vakumit për ngrohjen e pjesëve metalike brenda pajisjes së pompuar për degazimin e tyre. E njëjta metodë përdoret për shkrirjen e metaleve nën vakum.
Në copa mjaft të trasha, pra duke pasur madhësive të mëdha në drejtim, pingul me drejtimin e rrymës së induksionit, rryma vorbullash për shkak të vogëlsisë së rezistencës, ato mund të jenë shumë të mëdha dhe shkaktojnë ngrohje shumë të konsiderueshme. Nëse, për shembull, vendosni brenda një spirale bërthamë masive metalike dhe të kalojë një rrymë alternative përmes spirales, e cila ndryshon drejtimin dhe forcën e saj 100 herë në sekondë, duke arritur zero dhe duke u rritur përsëri, atëherë kjo bërthamë do të nxehet shumë. Kjo ngrohje shkaktohet nga rrymat e induksionit (vorbullat) që lindin si rezultat i një ndryshimi të vazhdueshëm në fluksin magnetik që kalon nëpër bërthamë. Nëse kjo bërthamë përbëhet nga tela të veçantë të hollë, të izoluar nga njëri-tjetri nga një shtresë llaku ose oksidesh, atëherë rezistenca e bërthamës në drejtim pingul me boshtin e saj, domethënë rezistenca ndaj rrymave vorbull, do të rritet dhe ngrohja do të ulet ndjeshëm. Kjo teknikë - ndarja e pjesëve të ngurta të hekurit në shtresa të holla të izoluara nga njëra-tjetra - përdoret vazhdimisht në të gjitha makinat elektrike për të reduktuar ngrohjen nga rrymat e induksionit që lindin në një fushë magnetike alternative. Nga ana tjetër, rrymat e Foucault përdoren ndonjëherë në të ashtuquajturat furra me induksion për të ngrohur fuqishëm apo edhe për shkrirjen e metaleve.
Transformatorët.
Megjithatë, në shumë raste ngrohja e shkaktuar nga rrymat e Foucault është e dëmshme. Raste të tilla përfshijnë ngrohjen e bërthamave të transformatorit dhe, në përgjithësi, bërthamave metalike të të gjitha llojeve të mbështjelljeve përmes të cilave rrjedh rryma alternative. Për të shmangur një ngrohje të tillë, bërthamat bëhen të shtresuara, duke i ndarë shtresat nga njëra-tjetra me një shtresë të hollë izolimi të vendosur pingul me drejtimin e rrymave Foucault.
Shfaqja e ferriteve ( materiale magnetike me rezistencë të lartë elektrike) bëri të mundur prodhimin e bërthamave të ngurta.
(c) Në transformatorët me fuqi të ulët, qarku magnetik është montuar nga pllaka P-, Sh- Dhe RRETH- formësuar (Fig. a, b, c). 
Bërthamat magnetike të plagosura nga një rrip i ngushtë çeliku elektrik ose nga aliazhe speciale hekur-nikel, si p.sh. permalloy, përdoren gjerësisht. Ato mund të përdoren për transformatorë shufrash, të blinduara, toroidale dhe trefazore (d, e, f, g).
Efekti i lëkurës.
Rrymat e Foucault mund të lindin edhe në vetë përcjellësin përmes të cilit rrjedh rryma alternative. Shfaqja e rrymave të tilla çon në një efekt të veçantë sipërfaqësor (i quajtur edhe efekti i lëkurës nga fjalë angleze lëkurën, që do të thotë lëkurë). Nëse rryma alternative kalon nëpër një përcjellës cilindrik, atëherë në momentet kur rritet rryma, rrymat e induksionit të Foucault do të drejtohen siç tregohet në figurë. 
Këto rryma janë të drejtuara në sipërfaqen e përcjellësit drejt fillores rryme elektrike, dhe në boshtin e përcjellësit - drejt rrymës. Si rezultat, rryma brenda përcjellësit do të dobësohet dhe do të rritet pranë sipërfaqes. Kështu, për shkak të shfaqjes së rrymave të induksionit Foucault, rryma do të shpërndahet në mënyrë të pabarabartë në seksionin kryq të përcjellësit.
Me rryma të alternuara me shpejtësi, densiteti i rrymës pranë boshtit të përcjellësit është praktikisht i barabartë me zero, dhe e gjithë rryma rrjedh përgjatë sipërfaqes së përcjellësit. Si rezultat, fusha magnetike brenda përcjellësit bëhet e barabartë me zero. Ky fenomen shkakton një rritje të rezistencës së përcjellësit, pasi rryma nuk rrjedh nëpër pjesët e brendshme të përcjellësit. Meqenëse këto pjesë të brendshme rezultojnë të jenë të padobishme, për të kursyer metalin, telat për rrymat e alternuara me shpejtësi bëhen të zbrazëta. Rrymat e Foucault gjithashtu çojnë në një ulje të koeficientit të vetë-induktivitetit të përcjellësit. Kjo mund të ilustrohet duke përdorur shembullin e një përcjellësi cilindrik.
Për shkak të efektit të lëkurës, nuk ka kuptim të bëhen të ngurtë përçuesit në qarqet me frekuencë të lartë. Për të zvogëluar rezistencën, duhet të rrisni sipërfaqen e tyre, dhe jo seksionin e tyre kryq, d.m.th., të bëni përcjellës në formë tubi. Në furrat elektrike, kjo rrethanë përdoret duke ftohur tubat e mbështjelljes, nëpër të cilat rrjedh një rrymë me frekuencë të lartë, me ndihmën e ujit që qarkullon brenda tubave.
Gjeneratorë.
Gjeneratorët zakonisht drejtohen nga turbina ose motorë uji me shpejtësi relativisht të ulët djegia e brendshme. Kur punoni me turbina me avull që rrotullohen me një frekuencë 1500 − 3000
rrotullime në minutë, përdoret një dizajn paksa i ndryshëm i rotorit (induktorit). Rotori nuk ka zgjatje, por është një cilindër i lëmuar, në sipërfaqen e jashtme të të cilit është vendosur një dredha-dredha në brazda. Me shpejtësi të larta rrotullimi, kjo është më e favorshme, sepse zgjatjet në rotor krijojnë vorbulla ajri dhe rrisin humbjet mekanike.
Forma e pjesëve të shtyllave në zgjatimet e rotorit llogaritet posaçërisht në mënyrë që EMF e induktuar në mbështjellje të ndryshojë me kalimin e kohës sipas ligjit të sinusit, domethënë, në mënyrë që forma e tensionit dhe rrymës së dhënë nga gjeneratori të jetë sinusoidale.
Statori i gjeneratorit - pjesa e tij e palëvizshme - është unazë hekuri, në brazda të të cilave janë hedhur mbështjelljet e armaturës. Për të reduktuar humbjet për shkak të rrymave të Foucault, kjo unazë nuk është e fortë, por përbëhet nga fletë të veçanta hekuri të hollë, të izoluara nga njëra-tjetra.
mik.
Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm
Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.
Postuar në http://www.allbest.ru/
Rrymat e Foucault (për nder të Foucault, Jean Bernard Leon) janë rryma elektrike të mbyllura me vorbull në një përcjellës masiv që lindin kur ndryshon fluksi magnetik që depërton në të. Rrymat vorbull janë rryma të induktuara dhe formohen në një trup përcjellës ose si rezultat i një ndryshimi në kohë të fushës magnetike në të cilën ndodhet trupi, ose si rezultat i lëvizjes së trupit në një fushë magnetike, duke çuar në ndryshimi i fluksit magnetik nëpër trup ose në ndonjë pjesë të tij. Sa më i shpejtë të jetë ndryshimi, aq më të mëdha janë rrymat e Foucault. fluksi magnetik.
Rrymat vorbull u zbuluan për herë të parë nga shkencëtari francez D.F Arago (1786--1853) në 1824 në një disk bakri të vendosur në një bosht nën një gjilpërë magnetike rrotulluese. Për shkak të rrymave vorbull, disku filloi të rrotullohej. Ky fenomen, i quajtur fenomeni Arago, u shpjegua disa vite më vonë nga M. Faraday nga këndvështrimi i ligjit që ai zbuloi. induksioni elektromagnetik: Një fushë magnetike rrotulluese nxit rryma (rryma vorbull) në diskun e bakrit, të cilat ndërveprojnë me gjilpërën magnetike. Rrymat vorbull janë studiuar në detaje fizikan francez Foucault (1819--1868) dhe u emërua pas tij. Ai zbuloi fenomenin e ngrohjes trupa metalikë, i rrotulluar në një fushë magnetike, nga rrymat vorbull.
Ndryshe nga rryma elektrike në tela, e cila rrjedh përgjatë shtigjeve të përcaktuara saktësisht, rrymat vorbull mbyllen drejtpërdrejt në masën përcjellëse, duke formuar qarqe të ngjashme me vorbullat. Këto qarqe të rrymës ndërveprojnë me fluksin magnetik që i ka krijuar ato. Sipas rregullit të Lenz-it, fusha magnetike e rrymave vorbull drejtohet në mënyrë që të kundërshtojë ndryshimin e fluksit magnetik që shkakton këto rryma vorbull. induksioni i përcjellësit të rrymës vorbull
Rrymat e Foucault lindin nën ndikimin e alternimit fushë elektromagnetike dhe nga natyra fizike nuk janë të ndryshme nga rrymat e induksionit që dalin në telat linearë. Ato janë vorbull, domethënë të mbyllura në unaza. Rezistenca elektrike nuk ka mjaft përcjellës masiv, kështu që rrymat e Foucault arrijnë shumë forcë e madhe. Në përputhje me rregullin e Lenz-it, ata zgjedhin një drejtim dhe rrugë të tillë brenda përcjellësit që t'i rezistojnë shkakut që i shkakton. Prandaj, përçuesit e mirë që lëvizin në një fushë të fortë magnetike përjetojnë frenim i fortë, shkaktuar nga bashkëveprimi i rrymave të Foucault me një fushë magnetike. Kjo veti përdoret për lëvizje të pjesëve të galvanometrave, sizmografëve etj. Efekt termik Rrymat e Foucault përdoren në furrat e induksionit-një trup përçues vendoset në një spirale të mundësuar nga një gjenerator me frekuencë të lartë me fuqi të lartë, dhe rrymat e ngathët lindin në të, duke e ngrohur atë derisa të shkrihet. Me ndihmën e rrymave Foucault, pjesët metalike të instalimeve me vakum ngrohen për t'i degazuar ato.
Në shumë raste, rrymat e Foucault janë të padëshirueshme, ndaj duhen marrë masa të veçanta për reduktimin e tyre. Në veçanti, këto rryma shkaktojnë ngrohjen e bërthamave ferromagnetike të transformatorëve dhe pjesëve metalike të makinave elektrike. Për të reduktuar humbjet energji elektrike Për shkak të shfaqjes së rrymave vorbull, bërthamat e transformatorit janë bërë jo nga një pjesë e fortë e ferromagnetit, por nga pllaka metalike të veçanta të izoluara nga njëra-tjetra nga një shtresë dielektrike.
Le të bëjmë eksperimentin e mëposhtëm:
Le ta marrim magnet i përhershëm(1) në duart tuaja dhe lëvizni shpejt (3) atë përgjatë sipërfaqes së fletës së bakrit/aluminit (2), duke orientuar një nga polet e magnetit drejt këtij të fundit, siç tregohet në Fig. 1.
Ju mund të ndjeni qartë rezistencën ndaj një lëvizjeje kaq të shpejtë. Tani le ta lëmë magnetin të rrëshqasë lirshëm përgjatë sipërfaqes së një fletë të trashë të pjerrët prej bakri/alumini. Mund të vëreni se rrëshqitja e magnetit pengohet shumë, madje duket se magneti po shtypet më fort në fletën e përcjellësit. Një eksperiment i ngjashëm përfshin hedhjen e një magneti të përhershëm në një tub vertikal të bërë prej bakri ose alumini. Shpjegimi standard është se lëvizja e magnetit pengohet nga rrymat vorbulle të Foucault. Por ajo që mbahet në heshtje është se masa totale e elektroneve të përfshira në lëvizjen e vorbullës është shumë herë më e vogël se masa e një magneti të përhershëm. Dhe pastaj, çfarë e pengon vorbullën e elektronit të lëvizë pas magnetit rrëshqitës? Është logjike të supozohet se elektronet "të lira", në përcjellës elektrik, në fakt nuk janë falas. Ekziston një rrjet i caktuar i urave përçuese elektrike midis atomeve të përcjellësit përgjatë të cilit lëvizin elektronet. Ky rrjet lidh shumë vërshime të rrymave të Foucault-it rrjetë kristali. Por një eksperiment me zëvendësimin e një fletë të fortë përcjellësi me tallash tregon se frenimi i lëvizjes së një magneti të përhershëm bëhet i padukshëm. Ato. "Urat" përçuese elektrike midis atomeve të një përcjellësi nuk janë një fenomen lokal. "Urat" manifestohen në një shkallë makro.
Por le të vazhdojmë eksperimentin me atë që kemi në duar - lëvizim shpejt (3) magnetin (1) përgjatë sipërfaqes së fletës së bakrit/aluminit (2), duke i orientuar të dy polet e saj drejt këtij të fundit, siç tregohet në Fig. 2.
Në këtë rast, ndihet e njëjta rezistencë ndaj lëvizjes së shpejtë si në eksperimentin e parë.
Por nëse e kthejmë magnetin (1) dhe e lëvizim shpejt (3), pingul me vijën e drejtë midis poleve të magnetit (siç tregohet në figurën 3), atëherë nuk do të zbulojmë më rezistencë ndaj lëvizjes së shpejtë të tij.
Ku shkuan rrymat e Foucault? Ata nuk shkuan askund, avioni i tyre sapo filloi të kryqëzonte rrafshin e fletës sonë bakri/alumini, gjë që shkaktoi shfaqjen e ngarkesë elektrike si në një gjenerator banal të rrymës elektrike unipolare. Në rastin tonë qark elektrik rezultoi se nuk ishte i mbyllur, qarku i "vorbullës" është i hapur... në shkallë makro. Gjë që sugjeron përsëri ekzistencën e "urave" përçuese elektrike midis atomeve të përcjellësit në një shkallë makro.
Paraqitja skematike e rrymave vorbull që lindin në një përcjellës kur ndryshon fluksi i vektorit të induksionit magnetik që kalon nëpër të. I është rryma e ndryshueshme e mbështjelljes së bërthamës, duke shkaktuar një fushë magnetike të ndryshueshme në kohë.
Kështu, rrymat e Foucault janë rryma induksioni, ato formohen ose si rezultat i një ndryshimi në kohë të fushës magnetike në të cilën ndodhet përcjellësi, ose si rezultat i lëvizjes së një trupi përcjellës në një fushë magnetike; ndryshimi i fluksit magnetik nëpër trup ose në ndonjë pjesë të tij. Rrymat e Fukosë mbyllen drejtpërdrejt në masën përcjellëse, duke formuar qarqe të ngjashme me vorbullat. Drejtimet e rrymave vorbull përcaktohen nga rregulli i Lenz-it. Sipas rregullit të Lenz-it, fusha magnetike e një rryme vorbulle drejtohet në mënyrë që të kundërshtojë ndryshimin e fluksit magnetik që shkakton këto rryma vorbull.
Në përputhje me ligjin Joule-Lenz, rrymat e Foucault ngrohin përçuesit nga të cilët kanë origjinën, gjë që çon në humbje të energjisë. Për t'i reduktuar ato dhe për të reduktuar efektin e "zhvendosjes" së fushës magnetike, bërthamat magnetike bëhen jo nga një copë e fortë, por nga pllaka individuale të izoluara nga njëra-tjetra, materialet ferromagnetike zëvendësohen me magnetodelektrikë, etj. Fenomeni i përçuesve të ngrohjes nga Rrymat e fukosë përdoren për shkrirjen dhe forcimin e sipërfaqes së metaleve, për heqjen e gazit të elementeve pajisje për pajisjet vakum, etj.
Rrymat vorbull lindin edhe në vetë përcjellësin përmes të cilit rrjedh rryma alternative, e cila çon në shpërndarja e pabarabartë rryma në të gjithë seksionin kryq të përcjellësit. Në momentet e rritjes së rrymës në përcjellës, rrymat e vorbullës së induksionit drejtohen në sipërfaqen e përcjellësit përgjatë rrymës parësore, dhe në boshtin e përcjellësit - drejt rrymës. Si rezultat, rryma brenda përcjellësit zvogëlohet, dhe në sipërfaqe rritet (rryma "zhvendoset" në sipërfaqen e përcjellësit). Ky fenomen quhet efekti elektrik i lëkurës. Ndërveprimi i rrymave vorbull me fluksin kryesor magnetik e vë në lëvizje trupin përcjellës. Ky fenomen përdoret në teknologjinë matëse, në makinat me rrymë alternative etj.
Rrymat e induksionit mund të lindin gjithashtu në përçuesit masivë të ngurtë. Në këtë rast, një qark i mbyllur i rrymës së induksionit formohet në trashësinë e vetë përcjellësit kur ai lëviz në një fushë magnetike ose nën ndikimin e një fushe magnetike alternative. Këto rryma kanë marrë emrin e fizikanit francez J.B.L. Foucault, i cili në 1855 zbuloi ngrohjen e bërthamave ferromagnetike të makinave elektrike dhe trupave të tjerë metalikë në një fushë magnetike alternative dhe e shpjegoi këtë efekt me ngacmimin e rrymave të induktuara. Këto rryma tani quhen rryma vorbullore ose rryma Foucault.
Nëse bërthama e hekurit është në një fushë magnetike alternative, atëherë rrymat e brendshme vorbull induktohen në të nën ndikimin e një fushe elektrike induktive - rrymat Foucault, duke çuar në ngrohjen e saj. Meqenëse forca elektromotore e induksionit është gjithmonë proporcionale me frekuencën e lëkundjeve të fushës magnetike, dhe rezistenca e përçuesve masivë është e vogël, atëherë në frekuenca të larta në përcjellës do të lëshohet, sipas ligjit Joule-Lenz, nje numer i madh i ngrohjes.
Rrymat vorbull përdoren gjerësisht për shkrirjen e metaleve në të ashtuquajturat furra me induksion, për ngrohjen dhe shkrirjen e pjesëve të punës metalike dhe për prodhimin e lidhjeve dhe përbërjeve metalike shumë të pastra. Për ta bërë këtë, pjesa e punës metalike vendoset në një furre me induksion (një solenoid përmes të cilit kalon rryma alternative). Më pas, sipas ligjit të induksionit elektromagnetik, brenda metalit lindin rryma induksioni, të cilat e ngrohin metalin dhe mund ta shkrijnë atë. Duke krijuar një vakum në furrë dhe duke aplikuar nxehtësi (në këtë rast, forcat e fushës elektromagnetike jo vetëm që ngrohin metalin, por edhe e mbajnë pezull jashtë kontaktit me sipërfaqen e dhomës), fitohen veçanërisht metale dhe lidhje të pastra. .
Rrymat vorbull kanë gjetur aplikim të dobishëm në frenimin magnetik të një disku matës elektrik. Ndërsa rrotullohet, disku kalon linjat e fushës magnetike të një magneti të përhershëm. Rrymat vorbull lindin në rrafshin e diskut, të cilat, nga ana tjetër, krijojnë flukset e tyre magnetike në formën e tubave rreth rrymës vorbull. Duke ndërvepruar me fushën kryesore të magnetit, këto rrjedha ngadalësojnë diskun. Në disa raste, duke përdorur rrymat vorbull, është e mundur të përdoren operacione teknologjike që nuk mund të përdoren pa rryma me frekuencë të lartë. Për shembull, kur prodhoni instrumente dhe pajisje vakum, është e nevojshme të pomponi me kujdes ajrin dhe gazrat e tjerë nga cilindri. Sidoqoftë, pajisjet metalike të vendosura brenda cilindrit përmbajnë mbetje gazi që mund të hiqen vetëm pasi të jetë përgatitur cilindri. Për të degazuar plotësisht pajisjet, një pajisje vakum vendoset në fushën e një gjeneratori me frekuencë të lartë si rezultat i veprimit të rrymave vorbull, pajisjet nxehen në qindra gradë dhe gazi i mbetur neutralizohet.
Gjenden rryma vorbullash aplikim i dobishëm në elektrometalurgji gjatë shkrirjes me induksion të metaleve dhe forcimit të sipërfaqes me rryma me frekuencë të lartë. Metali vendoset në një fushë magnetike alternative të krijuar nga një rrymë me frekuencë 500 - 2000 Hz. Si rezultat i ngrohjes induktive, metali shkrihet, por gropa në të cilën ndodhet mbetet e ftohtë. Për shembull, me një furnizim me energji elektrike prej 600 kW, një ton metal shkrihet në 40-50 minuta.
Letërsia
1. Sivukhin D.V.: Kursi i përgjithshëm fizika, vëllimi 3.
2. Savelyev I.V.: Kursi fizika e përgjithshme, vëllimi 2
3. Testimi jo destruktiv: libër referimi.
Postuar në Allbest.ru
...Dokumente të ngjashme
Koncepti fushë gravitacionale Si lloj i veçantë materia dhe vetitë e saj themelore. Thelbi i teorisë së fushave të vorbullës. Përcaktimi i rrezes së veprimit të fushës gravitacionale. Llogaritja e madhësive të fushave gravitacionale të planetëve, krahasimi i tyre me distancën ndërmjet tyre.
abstrakt, shtuar 03/12/2014
Analiza e qarkut elektrik rrymë e vazhdueshme. Llogaritja e rrymave duke përdorur ligjet e Kirchhoff. Llogaritja e rrymave duke përdorur metodën e rrymës së ciklit. Llogaritja e rrymave duke përdorur metodën e tensionit nyjor. Tabela fillestare e llogaritjes së rrymës. Diagrami i mundshëm për një qark me dy emfs.
puna e kursit, shtuar 10/02/2008
Ndërveprimi elektrodinamik i rrymave elektrike. Hapja veprim magnetik fizikani aktual danez Oersted - fillimi i kërkimit mbi elektromagnetizmin. Ndërveprimi i rrymave paralele. Treguesit e fushës magnetike. Vektor i induksionit magnetik.
prezantim, shtuar më 28.10.2015
Procesi i formimit dhe shfaqjes së një fushe magnetike. Vetitë magnetike substancave. Ndërveprimi i dy magneteve dhe dukuria e induksionit elektromagnetik. Rrymat e Fukosë janë rryma me induksion vorbull që lindin në përçuesit masivë kur ndryshon fluksi magnetik.
prezantim, shtuar më 17.11.2010
Induksioni elektromagnetik. Ligji i Lenz-it, forca elektromotore. Metodat për matjen e induksionit magnetik dhe tension magnetik. Rrymat vorbull (rrymat e Foucault). Rrotullimi i kornizës në një fushë magnetike. Vetë-induksion, rrymë kur mbyllni dhe hapni një qark. Induksion i ndërsjellë.
puna e kursit, shtuar 25.11.2013
Zgjidhja e qarqeve elektrike lineare dhe jolineare DC, qarqeve elektrike lineare AC njëfazore dhe trefazore. Qarku ekuivalent i qarkut elektrik, përkufizimi reaktancë elementet e qarkut. Gjetja e rrymave fazore.
puna e kursit, shtuar 28.09.2014
Llogaritja e qarqeve elektrike lineare të rrymës së vazhduar, përcaktimi i rrymave në të gjitha degët e metodave të rrymave të lakut, mbivendosja, konvolucioni. Qarqet elektrike jolineare DC. Analiza e gjendjes elektrike të qarqeve lineare të rrymës alternative.
puna e kursit, shtuar 05/10/2013
Koncepti dhe parimet e përhapjes së rrymave Foucault, të tyre karakteristikat. Thelbi i efektit të lëkurës. Fenomeni i vetë-induksionit dhe EMF i tij. Energjia e fushës magnetike, kriteret dhe procedura për matjen e saj. Koncepti i induksionit të ndërsjellë, faktorët dhe rendi i shfaqjes së tij.
prezantim, shtuar 24.09.2013
Analiza e gjendjes elektrike të qarqeve elektrike lineare dhe jolineare DC. Përcaktimi i rrymave në të gjitha degët duke përdorur metodën e rrymës së ciklit. Llogaritja e qarqeve AC njëfazore. Ekuacioni i vlerës së menjëhershme të rrymës së burimit, bilanci i fuqisë.
abstrakt, shtuar 11/05/2012
Qarku elektrik trefazor me llamba inkandeshente. Përcaktimi i rrymave dhe leximeve të ampermetrit. Diagrami vektorial rrymat dhe diagrami i tensionit topografik. Fuqia e matur me vatmetra. Modelimi i qarkut dhe llogaritja e mënyrës së fillimit të funksionimit të tij.
Energjia elektrike na rrethon jo vetëm në prodhim, por edhe në jetën e përditshme. Një person mund të mos dijë as se çfarë janë rrymat vorbull, por ai ndeshet me punën që bëjnë çdo ditë. Për shembull, njerëzit janë mësuar prej kohësh të ndezin dritën thjesht duke shtypur butonin e çelësit, pa menduar për proceset që ndodhin gjatë këtij procesi. Kështu ndodhi në në këtë rast. Prandaj, për të kuptuar se çfarë fshihet nën termin "rrymat vorbull Foucault" dhe për të përcaktuar mekanizmin e shfaqjes së tyre, është e nevojshme të kujtojmë vetitë e rrymës elektrike. Por së pari, le t'i përgjigjemi pyetjes "pse Foucault"?
Rrymat vorbull u përmendën për herë të parë në veprat e fizikanit francez D. F. Arago Ai tërhoqi vëmendjen për sjelljen e çuditshme të një disku bakri, mbi të cilin ndodhej një shigjetë e magnetizuar rrotulluese. Për asnjë arsye të dukshme, disku filloi të rrotullohej së bashku me rrotullimin e shigjetës. Në atë kohë (1824), ata nuk mund ta shpjegonin ende këtë sjellje, kështu që fenomeni u quajt "fenomeni Arago". Disa vite më vonë, një shkencëtar tjetër, M. Faraday, duke zbatuar ligjin e induksionit elektromagnetik të zbuluar prej tij në fenomenin Arago, arriti në përfundimin se në këtë rast lëvizja e diskut mund të shpjegohet lehtësisht nga pikëpamja e ligji i përmendur. Sipas shpjegimit të propozuar, një fushë magnetike rrotulluese vepron në atomet e përcjellësit (disku bakri) dhe shkakton shfaqjen e lëvizjes së drejtuar të grimcave të ngarkuara (të polarizuara) në strukturë. Një nga vetitë e rrymës elektrike është se ka gjithmonë një fushë magnetike rreth përcjellësit. Nuk është e vështirë të merret me mend se rrymat vorbull krijojnë gjithashtu fushën e tyre, e cila ndërvepron me atë kryesore që i gjeneron ato. Fjala "eddy" karakterizon mënyrën se si rryma të tilla përhapen në një përcjellës: drejtimet e tyre janë të lakuara. Bazuar në punën e Arago dhe Faraday, rrymat vorbull u studiuan seriozisht nga fizikani Foucault. Prandaj emri që mori.
Këto rryma nuk janë shumë të ndryshme nga rrymat e induksionit të gjeneruara nga gjeneratorët. Nëse ka një fushë magnetike vorbull (alternuese, rrotulluese) dhe një përcjellës afër, atëherë rrymat induktohen në të për shkak të veprimit të fushave elektromagnetike. Sa më i madh dhe më masiv të jetë përcjellësi, aq më e lartë është vlera efektive e rrymave të krijuara. Për më tepër, rrymat vorbull krijojnë gjithmonë një fushë magnetike që i reziston ndryshimeve të rrjedhës. Me rritjen e rrymës bazë, EMF-ja e drejtuar kundër tij rritet, dhe kur zvogëlohet, përkundrazi, fusha e rrymave vorbull mbështet rrjedhën kryesore. Sa më sipër rrjedh nga ligji i Lenz-it.
Në raste të tjera, kërkohen disa veti të rrymave vorbull. Për shembull, funksionimi i furrave të shkrirjes së çelikut me induksion bazohet në ngrohjen e një përcjellësi masiv nga veprimi i rrymave vorbull të shkaktuara nga një gjenerator i veçantë. Përveç kësaj, ato përdoren për të përcaktuar praninë e defekteve të padukshme në strukturën e metalit.
Çfarë janë rrymat vorbull
Rrymat vorbull konsiderohen si një nga më fenomene të mahnitshme, që gjendet në inxhinierinë elektrike. Është e mahnitshme që njerëzimi ka mësuar të përdorë aspektet negative veprimi i rrymave vorbull për mirë.
Historia e zbulimit të rrymave vorbull
Në 1824, fizikani francez Daniel Arago vëzhgoi për herë të parë efektin e rrymave vorbull në një disk bakri të vendosur nën një gjilpërë magnetike në një aks. Kur gjilpëra rrotullohej, rrymat vorbulla u induktuan në disk, duke e bërë atë të lëvizte. Ky fenomen quhet "Efekti Arago" për nder të zbuluesit të tij.
Hulumtimi mbi rrymat vorbull u vazhdua nga fizikani francez Jean Foucault. Ai përshkroi në detaje natyrën dhe parimin e tyre të funksionimit, dhe gjithashtu vëzhgoi fenomenin e ngrohjes së një ferromagneti përcjellës të rrotulluar në një fushë magnetike statike. Rrymat natyrë e re u emëruan gjithashtu sipas studiuesit.
Natyra e rrymave vorbull
Rrymat e Foucault mund të ndodhin kur një përcjellës është i ekspozuar ndaj një fushe magnetike alternative, ose kur një përcjellës lëviz në një fushë magnetike statike. Natyra e rrymave vorbull është e ngjashme me rrymat e induksionit, të cilat lindin në telat linearë kur një rrymë elektrike kalon nëpër to. Drejtimi i rrymave vorbull është i mbyllur në një rreth dhe i kundërt me forcën që i shkakton ato.
Rrymat e Foucault në veprimtarinë ekonomike njerëzore
Shembulli më i thjeshtë i manifestimit të rrymave të Foucault në jeta e përditshme- ndikimi i tyre në qarkun magnetik të transformatorit mbështjellës. Për shkak të ndikimit të rrymave të induktuara, shfaqen dridhje me frekuencë të ulët (gumëzhimë transformatori), i cili kontribuon në ngrohje të fortë. Në këtë rast, energjia harxhohet dhe efikasiteti i instalimit zvogëlohet. Për të parandaluar humbje të konsiderueshme, bërthamat e transformatorit nuk janë bërë në një pjesë, por janë mbledhur nga shirita të hollë çeliku elektrik me përçueshmëri të ulët elektrike. Shiritat janë të izoluar midis njëri-tjetrit me llak elektrik ose një shtresë peshore. Ardhja e elementeve të ferritit bëri të mundur prodhimin e bërthamave magnetike me madhësi të vogël në një pjesë.
Efekti i rrymave vorbull përdoret në të gjithë industrinë dhe inxhinierinë mekanike. Trenat e levitacionit magnetik përdorin rrymat Foucault për frenim, dhe instrumentet me precizion të lartë kanë një sistem amortizimi të treguesit bazuar në veprimin e rrymave vorbull. Furrat me induksion përdoren gjerësisht në metalurgji, duke pasur një sërë avantazhesh ndaj instalimeve të ngjashme. Në një furrë me induksion, metali që do të ngrohet mund të vendoset hapësirë pa ajër, duke arritur degazinimin e plotë të tij. Shkrirja me induksion e metaleve me ngjyra është bërë e përhapur edhe në metalurgji për shkak të efikasitetit të lartë të instalimeve.
Cilat janë rrymat e Foucault-it, përdorimet e tyre të dobishme dhe në cilat raste duhet të merreni me to?
Rrymat vorbullore ose rrymat e Foucault-it (për nder të J. B. L. Foucault) janë rryma me induksion vorbull që lindin në përcjellës kur ndryshon fluksi magnetik që depërton në to.
Përdorimi i dobishëm
....Kjo veti përdoret për të lagur pjesët lëvizëse të galvanometrave, sizmografëve etj.
Efekti termik i rrymave Foucault përdoret në furrat me induksion - një trup përcjellës vendoset në një spirale të mundësuar nga një gjenerator me frekuencë të lartë me fuqi të lartë dhe në të lindin rryma vorbull, duke e ngrohur atë derisa të shkrihet.
Me ndihmën e rrymave Foucault, pjesët metalike të instalimeve me vakum ngrohen për t'i degazuar ato.
Yuri Masalyga
Kur rryma kalon nëpër një përcjellës, krijohet një fushë magnetike prependikulare me rrymën rrjedhëse (rregulli i gimletit). Kjo fushë gjeneron rryma Foucault. Me forcën e mjaftueshme të rrymës dhe trashësinë e përcjellësit, rrymat e Foucault bëhen të rëndësishme dhe shkaktojnë ngrohjen e përcjellësit. Prandaj, telat janë bërë me shumë bërthama, dhe bërthamat magnetike të transformatorëve janë mbledhur nga pllaka të veçanta të izoluara - kjo parandalon mbinxehjen.
Kirill Gribkov
Rrymat vorbull (rrymat e Foucault) janë rryma induksioni të mbyllura në përçuesit masivë që lindin nën ndikimin e një fushe elektrike vorbull të krijuar nga një fushë magnetike alternative. Rrymat vorbull çojnë në humbje të energjisë elektrike për shkak të ngrohjes së përcjellësit nga e kanë origjinën; Për të zvogëluar këto humbje, qarqet magnetike të makinave dhe pajisjet e rrymës alternative janë bërë nga pllaka çeliku të izoluara.
Sergej x
Rrymat vorbull, rrymat Foucault, përdoren për shkrirjen dhe forcimin sipërfaqësor të metaleve, dhe veprimi i tyre i forcës përdoret në amortizuesit e dridhjeve të pjesëve lëvizëse të pajisjeve dhe aparateve, në frenat me induksion (në të cilat një disk masiv metalik rrotullohet në fushën e elektromagnetëve) , etj.
Rrymat vorbull ose ciklike kanë kuptime pozitive dhe negative për njerëzit. Nga njëra anë, ato shkaktojnë humbje energjie në një përcjellës masiv ose spirale. Në të njëjtën kohë, fenomeni i rrymës vorbull mund të përdoret në mënyrë të dobishme - për shembull, krijimi i furrave me induksion. Por gjërat e para së pari.
Zbulimi i rrymave vorbull
Rrymat elektrike vorbull u zbuluan nga shkencëtari francez Arago D.F. Shkencëtari eksperimentoi me një disk bakri dhe një gjilpërë që ishte magnetizuar.
U rrotullua rreth diskut, në një moment në kohë filloi të përsëriste lëvizjet e shigjetës. Shkencëtarët e asaj kohe nuk gjetën një shpjegim për fenomenin - kjo lëvizje e çuditshme u quajt "fenomeni Arago". Misteri priste kohën e vet.
Disa vjet më vonë, Maxwell Faraday, i cili në atë kohë zbuloi ligjin e tij të famshëm të induksionit elektromagnetik, u interesua për këtë pyetje.
Sipas ligjit, M. Faraday parashtroi supozimin se një fushë magnetike lëvizëse ka një efekt në rrjetën atomike metalike të një përcjellësi bakri.
Rryma elektrike që rezulton nga lëvizja e drejtuar e elektroneve gjithmonë krijon një fushë magnetike përgjatë gjithë perimetrit të përcjellësit. Fizikani eksperimental Foucault përshkroi rrymat vorbull në detaje, bazuar në veprat e Arago dhe Faraday, nga të cilat ata morën emrin e tyre të dytë.
Cila është natyra e rrymave vorbull?
Rrymat ciklike të mbyllura mund të ndodhin në përcjellës në rastet kur fusha magnetike rreth këtyre përcjellësve nuk është e qëndrueshme, domethënë ndryshon vazhdimisht me kalimin e kohës ose rrotullohet dinamikisht.
Kështu, forca e rrymës vorbull varet drejtpërdrejt nga shpejtësia e ndryshimit të fluksit magnetik që shpon përcjellësin. Dihet se elektronet në një përcjellës lëvizin në mënyrë lineare për shkak të dallimeve potenciale, kështu që rryma elektrike drejtohet drejtpërdrejt.
Rrymat e Foucault manifestohen ndryshe dhe mbyllen drejtpërdrejt në trupin e përcjellësit, duke formuar qarqe ciklike të ngjashme me vorbullat. Ata janë në gjendje të ndërveprojnë me fushën magnetike, si rezultat i së cilës u krijuan. (Figura 1)
Rrymat vorbull në një përcjellës Në figurë mund të shohim qartë se si rriten rrymat me interes për ne me rritjen e nivelit të induksionit (treguar nga udhëzuesit me pika) në mes të spirales, e cila është e lidhur me rrymë alternative.
Duke studiuar rrymat vorbulle të Foucault, shkencëtari rus Lenz arriti në përfundimin se fusha magnetike e këtyre rrymave nuk lejon që fluksi magnetik, shkaku i të cilit janë ato, të ndryshojë. Natyra e drejtimit linjat e energjisë rryma elektrike vorbull përkon me vektorin e drejtimit të rrymës së induksionit.
Kuptimi dhe Zbatimi
Në momentin që trupi lëviz në fushat magnetike të krijuara, rrymat e Foucault bëjnë që trupi të ngadalësohet fizikisht në këto fusha. Kjo aftësi është zbatuar prej kohësh në hartimin e një njehsori elektrik shtëpiake. Ideja është që një disk alumini që rrotullohet nën ndikimin e një magneti ngadalësohet. (fig 2)
Figura përshkruan diskun e njehsorit të energjisë elektrike, ku shigjeta e fortë tregon drejtimin e rrotullimit të vetë diskut, dhe shigjetat me pika tregojnë rrjedhat e vorbullës
Të njëjtat ndërveprime ndihmuan në realizimin e idesë së krijimit të një pompe për pompimin e metaleve të shkrirë. Rrymat e Foucault provokojnë shfaqjen e një efekti të lëkurës. Si rezultat i veprimit të tyre, efikasiteti i përcjellësit zvogëlohet, pasi në mes të seksionit kryq të përcjellësit rryma në të vërtetë mungon, por mbizotëron në periferi të tij.
Për të reduktuar humbjet e energjisë elektrike, veçanërisht kur transmetohet në distanca të gjata, përdoret një kabllo me shumë kanale, çdo bërthamë e të cilit ka izolimin e vet. Rrymat vorbull, përkatësisht furrat me induksion të projektuara në bazë të tyre, kanë gjetur aplikim të gjerë në metalurgji.
I përdor për shkrirjen e metaleve, pompimin e tyre dhe forcimin e sipërfaqes. Dhe gjithashtu vetitë e rrymave vorbull përdoren për të ngadalësuar dhe ndaluar diskun metalik në frenat me induksion. Në pajisjet dhe aparatet moderne kompjuterike, rrymat e Foucault ndihmojnë në ngadalësimin e grimcave në lëvizje.
Tokami Fuko(ose rrymat vorbull) janë rryma të natyrës induktive që shfaqen në përçuesit masivë në një fushë magnetike alternative. Qarqet e mbyllura të rrymave vorbulla shfaqen thellë në vetë përcjellësin. Rezistenca elektrike e një përcjellësi masiv është e vogël, prandaj rrymat e Foucault mund të arrijnë me rëndësi të madhe. Fuqia e rrymave vorbull varet nga forma dhe vetitë e materialit përcjellës, drejtimi i fushës magnetike alternative dhe shpejtësia me të cilën ndryshon fluksi magnetik. Shpërndarja e rrymave Foucault në një përcjellës mund të jetë shumë komplekse.
Sasia e nxehtësisë që çlirohet për $1 s$ nga rrymat e Foucault-së është proporcionale me katrorin e frekuencës së ndryshimit të fushës magnetike.
Sipas ligjit të Lenz-it, rrymat e Foucault zgjedhin drejtime të tilla për të ndikuar në shkakun që i shkakton ato. Kjo do të thotë që nëse një përcjellës lëviz në një fushë magnetike, atëherë ai duhet të përjetojë frenim të fortë, i cili shkaktohet nga bashkëveprimi i rrymave të Foucault dhe fushës magnetike.
Le të japim një shembull të shfaqjes së prangave të Foucault-së. Le të bëjmë një disk bakri me një diametër prej $5 cm $ dhe një trashësi prej $6 mm $ të bjerë në një hendek të ngushtë midis poleve të një elektromagneti. Nëse fusha magnetike është e fikur, disku bie shpejt. Le të ndezim elektromagnetin. Fusha duhet të jetë e madhe (rreth 0,5 T$). Rënia e diskut do të bëhet e ngadaltë dhe do t'i ngjajë lëvizjes në një mjedis shumë viskoz.
Zbatimi i rrymave Foucault
Rrymat e Foucault luajnë një rol të dobishëm në rotorin e një motori me induksion, i cili drejtohet nga lëvizje rrotulluese fushë magnetike. Vetë zbatimi i parimit të funksionimit të një motori asinkron kërkon shfaqjen e rrymave Foucault.
Rrymat e Fukosë përdoren për të lagur pjesët lëvizëse të galvanometrave, sizmografëve dhe një sërë instrumentesh të tjerë. Pra, një pllakë - një përcjellës në formën e një sektori - është instaluar në pjesën lëvizëse të pajisjes. Futet në hendekun midis poleve të një magneti të fortë të përhershëm. Kur pllaka lëviz, në të shfaqen rryma Foucault, gjë që shkakton frenim të sistemit. Për më tepër, frenimi shfaqet vetëm kur pllaka lëviz. Prandaj, kjo lloj pajisje qetësuese nuk ndërhyn në arritjen e saktë të sistemit në një gjendje ekuilibri.
Nxehtësia e lëshuar nga rrymat e Foucault përdoret në proceset e ngrohjes. Kështu, shkrirja e metaleve duke përdorur rrymat Foucault është shumë e dobishme në krahasim me metodat e tjera të ngrohjes. E ashtuquajtura furra me induksion është një spirale përmes së cilës rrjedh një rrymë me frekuencë të lartë dhe me fuqi të lartë. Brenda spirales vendoset një trup përcjellës dhe në të shfaqen rryma vorbullash me intensitet të lartë, të cilat e ngrohin substancën derisa të shkrihet. Kështu shkrihen metalet në vakum, gjë që çon në prodhimin e materialeve me pastërti të lartë.
Kur përdoren rrymat Foucault, pjesët e brendshme metalike të instalimeve me vakum nxehen për t'i degazuar ato.
Problemet që shkaktojnë rrymat vorbull. Efekti i lëkurës
Rrymat e Fukosë mund të luajnë më shumë sesa thjesht një rol të dobishëm. Rrymat vorbull janë rryma përcjellëse dhe një pjesë e energjisë shpërndahet për të çliruar nxehtësinë Xhaul. Një energji e tillë, për shembull, në rotorin e një motori asinkron, i cili zakonisht përbëhet nga ferromagnet, ngroh bërthamat, duke përkeqësuar kështu karakteristikat e tyre. Për të luftuar këtë fenomen prodhohen bërthama në formën e pllakave të holla që ndahen shtresa të holla izolator dhe instaloni pllakat në mënyrë që rrymat e Foucault të drejtohen nëpër pllaka. Me një trashësi të vogël pllake, rrymat vorbull kanë një densitet të ulët vëllimi. Me ardhjen e ferriteve dhe substancave me magnetorezistencë të lartë, u bë e mundur të prodhoheshin bërthama të ngurta.
Rrymat vorbull ndodhin në telat që mbajnë rryma alternative, dhe drejtimi i rrymave të Foucault është i tillë që ato dobësojnë rrymën brenda telit dhe e forcojnë atë pranë sipërfaqes. Rrjedhimisht, rryma që ndryshon me shpejtësi shpërndahet në mënyrë të pabarabartë në të gjithë seksionin kryq të telit. Ky fenomen quhet lëkurë - efekt(efekti sipërfaqësor). Për shkak të këtij fenomeni pjesa e brendshme përcjellësi bëhet i padobishëm në qarqet me Frekuencë e lartë përdorni tubat si përçues. Efekti i lëkurës mund të përdoret për të ngrohur shtresën sipërfaqësore të një metali, gjë që bën të mundur përdorimin e këtij fenomeni për ngurtësimin e metalit dhe duke ndryshuar frekuencën e fushës, mund të bëhet forcimi në çdo thellësi të kërkuar.
Formulat e përafërta që mund të përshkruajnë efektin e lëkurës në një përcjellës cilindrik homogjen:
Foto 1.
ku $R_w$ është rezistenca efektive e një përcjellësi me rreze $r$ ndaj rrymës alternative me frekuencë ciklike $w$. $R_0$ - rezistenca e përcjellësit ndaj rrymës direkte.
ku thellësia efektive e depërtimit të rrymës alternative ($\delta $) (distanca nga sipërfaqja e përcjellësit në të cilën densiteti i rrymës zvogëlohet me $e=2.7\$ herë në krahasim me densitetin në sipërfaqen e tij) është e barabartë me:
$\mu $ - përshkueshmëria magnetike relative, $(\mu )_0$ - konstante magnetike, $\sigma $ - përçueshmëri specifike e përcjellësit për rrymë të vazhdueshme. Sa më i trashë të jetë përcjellësi, aq më i rëndësishëm është efekti i lëkurës, aq më të vogla janë vlerat e $w$ dhe $\sigma$ në të cilat duhet të merren parasysh.
Shembulli 1
Ushtrimi: Në një eksperiment me një makinë centrifugale, një disk masiv bakri u ngjit në të, ky disk u soll në rrotullim me shpejtësi e lartë. Një gjilpërë magnetike u pezullua mbi disk (pa kontakt). Çfarë do të ndodhë me shigjetën, pse?
Zgjidhja:
Gjilpëra magnetike vepron si një magnet që krijon një fushë magnetike, në të cilën rrotullohet përcjellësi i bakrit. Rrjedhimisht, rrymat induktive lindin në përcjellësin - rrymat Foucault. Sipas rregullit të Lenz-it, rrymat vorbull, duke bashkëvepruar me fushën magnetike, priren të ndalojnë rrotullimin e diskut ose, në përputhje me ligjin e tretë të Njutonit, tërhiqen gjilpërën magnetike së bashku me to. Kjo do të thotë se gjilpëra magnetike, e cila varet mbi disk, do të kthehet pas saj dhe do të rrotullojë pezullimin (fijen).
Përgjigje: Gjilpëra magnetike do të rrotullohet, arsyeja janë rrymat vorbull.
Shembulli 2
Ushtrimi: Shpjegoni pse kablloja nëntokësore përmes së cilës transmetohet rryma alternative nuk mund të vendoset afër tubave metalikë të gazit dhe ujit?
Zgjidhja:
Nën ndikimin e rrymës alternative, një fushë magnetike alternative shfaqet rreth kabllos nëse një përcjellës (tub metalik) futet në këtë fushë, atëherë do të lindin rryma vorbulla induktive. Këto rryma shkaktojnë korrozion të tubave metalikë. Përveç kësaj, prania e rrymave në tuba është e rrezikshme, pasi ekziston mundësia e goditjes elektrike.
Shembulli 3
Ushtrimi: Lavjerrësi i bërë me fletë të trashë bakri, ka formën e një sektori të cunguar. Ai është i pezulluar në një shufër dhe mund të kryejë dridhje të lira përreth boshti horizontal në një fushë magnetike midis poleve të një elektromagneti të fortë. Në mungesë të një fushe magnetike, lavjerrësi lëkundet pa zbehje praktikisht. Përshkruani lëkundjet e një lavjerrës në fushën magnetike të një elektromagneti. Si mund të bëhet një lavjerrës që të lëkundet pothuajse pa zbehje në prani të një fushe magnetike?
Zgjidhja:
Nëse luhatja e lavjerrësit masiv të përshkruar vendoset në një fushë të fortë magnetike, atëherë rrymat e Foucault lindin në lavjerrës. Këto rryma, sipas rregullit të Lenz-it, ngadalësojnë lëvizjen e lavjerrësit, amplituda e lëkundjeve zvogëlohet dhe vetë lëkundjet ndalojnë shpejt.
Për të reduktuar rrymat e shkaktuara nga vorbulla në një lavjerrës që lëkundet në një fushë magnetike, sektori i tij i ngurtë mund të zëvendësohet me një krehër me dhëmbë të zgjatur. Rrymat e Fukosë do të zvogëlohen dhe lavjerrësi do të lëkundet pa amortizimin praktikisht.
