Laboratuvar ayarlı bir ototransformatörün (LATR) sargısı, dikdörtgen toroid şeklinde bir demir çekirdeğe sarılır (Şek.). Karşı korumak için girdap akımları Foucault çekirdeği ince malzemeden yapılmıştır demir plakalar Yalıtkan bir vernik tabakası ile kaplanmıştır. Böyle bir çekirdek farklı şekillerde yapılabilir:
a) üst üste istiflenmiş ince halkalardan toplanması;
b) ince uzun bir genişlik şeridinin yuvarlanması H;
c) dikdörtgen plakalardan montaj u×saat bunları silindirin yarıçapı boyunca yerleştiriyoruz.
Deney.
Aşağıdaki kurulumu kullanarak Foucault akımlarının oluşumunu gözlemleyebilirsiniz. Bir elektromıknatısın kutupları arasındaki bir ip üzerine asılan ve elektromıknatısta akım olmadığında denge konumundan çıkarılan bir metal parçasından oluşan sarkaç, zayıf bir mıknatıs oluşturur. sönümlü salınımlar. Akım açıldığında, salınımlar neredeyse anında söner ve sarkacın durana kadar hareketi, viskoz bir ortamdaki harekete benzer. Bu, sarkaç manyetik bir alanda hareket ettiğinde ortaya çıkan Foucault akımlarının, manyetik alandan üzerlerine etki eden kuvvetlerin sarkacın hareketini engelleyecek bir yöne sahip olmasıyla açıklanmaktadır. 
Sarkacın katı sektörünün yerini uzun dişli bir tarak alırsa, Foucault akımlarının uyarılması çok zor olacaktır. Sarkaç, neredeyse hiç sönümleme olmaksızın manyetik bir alanda salınacaktır. Bu deneyim, elektromıknatısların çekirdeklerinin ve transformatörlerin çerçevelerinin neden katı bir demir parçasından değil, üst üste bindirilmiş birçok levhadan yapıldığını açıklıyor. Sonuç olarak akımlar Foucault zayıf bir şekilde heyecanlanırlar ve büyük ölçüde azalırlar zararlı etki Onlar tarafından üretilen Joule ısısı.
Teori.
Toki Fuko − indüklenen akımlar masif iletkenlerde ortaya çıkan
Alternatif bir manyetik alanda ortaya çıkan akımlara Foucault akımları denir. Bazen oynuyorlar faydalı rol ve bazen zararlıdır.
Foucault akımları rotorda yararlı bir rol oynar asenkron motor dönen bir motor tarafından tahrik edilen manyetik alan Asenkron bir motorun çalışma prensibinin uygulanması Foucault akımlarının oluşmasını gerektirdiğinden. İletim akımları olan Foucault akımları, Joule ısısını serbest bırakmak için enerjinin bir kısmını dağıtır. Asenkron motorun rotorundaki bu enerji kaybı işe yaramaz, ancak yalnızca rotorun aşırı ısınmasını önleyerek buna katlanmalısınız. Ancak aynı zamanda, asenkron bir motorun elektromıknatıslarının çekirdeklerinde, genellikle iletken olan ferromıknatıslardan yapılmış, elektromıknatısların çalışma prensibi açısından hiçbir önemi olmayan Foucault akımları da ortaya çıkar, ancak bu çekirdekleri ısıtır, böylece özellikleri bozulur. Zararlı bir faktör olarak ele alınmaları gerekir. Sorun, çekirdeklerin birbirinden yalıtkan katmanlarla ayrılmış ince plakalardan yapılmış olması ve Foucault akımlarının plakalar boyunca yönlendirileceği şekilde yerleştirilmesinde yatmaktadır. Bu nedenle, plakaların yeterince küçük bir kalınlığı ile Foucault akımları gelişemez ve önemsiz bir değere sahip olabilir. toplu yoğunluk.
Foucault akımları tarafından üretilen Joule ısısı, diğer ısıtma yöntemleriyle karşılaştırıldığında daha karlı veya amaca uygun olduğu ortaya çıktığında, metallerin ısıtılması ve hatta eritilmesi işlemlerinde faydalı bir şekilde kullanılır. Eğer metali akımlarla çok ısıtırsanız yüksek frekans deri etkisi sonucunda iletkenin sadece yüzey tabakası ısıtılır.
(b, c) Katı metal parçası alternatif bir manyetik alanda bulunan, içindeki endüksiyon akımlarının gücünün büyük değerlere ulaşması sonucunda bir direnç iletkenidir.
Çünkü indüklenen emk manyetik indüksiyon akısındaki değişim oranıyla orantılıysa, Foucault akımlarının büyüklüğü ne kadar büyük olursa, belirli bir iletkenin yerleştirildiği manyetik alan o kadar hızlı değişir. Bu nedenle, sarmalından hızla değişen bir akımın geçtiği ve büyüklüğü de hızla değişen bir manyetik alana neden olan solenoidin boşluğuna bir iletken sokulursa Foucault akımlarının oluşumunu gözlemlemek daha kolaydır. Bu durumda, iyi iletken kütleli cisimlerdeki Foucault akımları öyle bir güce ulaşır ki, üretilen ısı, cismi ısıtmaya yetecek kadar güçlü olur. Bu yöntem, vakum teknolojisinde, dışarı pompalanan cihazın içindeki metal parçaların gazdan arındırılması amacıyla ısıtılması için yaygın olarak kullanılır. Aynı yöntem metallerin vakum altında eritilmesinde de kullanılır.
Oldukça kalın parçalar halinde yani sahip olmak büyük boyutlar yönde, indüksiyon akımının yönüne dik, girdap akımları direncin küçük olması nedeniyle çok büyük olabilirler ve çok önemli ısınmaya neden olur. Örneğin, bir bobinin içine yerleştirirseniz masif metal çekirdek ve bobinden saniyede 100 kez yönünü ve gücünü değiştiren, sıfıra ulaşıp tekrar artan bir alternatif akım geçirirseniz, bu çekirdek çok ısınacaktır. Bu ısınma, çekirdekten geçen manyetik akının sürekli değişmesi sonucu ortaya çıkan indüksiyon (girdap) akımlarından kaynaklanır. Bu çekirdek birbirinden bir vernik veya oksit tabakası ile izole edilmiş ayrı ince tellerden yapılmışsa, o zaman çekirdeğin eksenine dik yöndeki direnci, yani girdap akımlarına karşı direnci artacaktır ve ısınma önemli ölçüde azalacaktır. Katı demir parçalarını birbirinden izole edilmiş ince katmanlara bölen bu teknik, alternatif bir manyetik alanda ortaya çıkan endüksiyon akımları nedeniyle ısınmayı azaltmak için tüm elektrikli makinelerde sürekli olarak kullanılır. Öte yandan, Foucault akımları bazen indüksiyon fırınları adı verilen fırınlarda metalleri güçlü bir şekilde ısıtmak ve hatta eritmek için kullanılır.
Transformatörler.
Ancak çoğu durumda Foucault akımlarının neden olduğu ısınma zararlıdır. Bu gibi durumlar, transformatör çekirdeklerinin ve genel olarak içinden alternatif akımın aktığı her türlü sargının metal çekirdeklerinin ısıtılmasını içerir. Bu tür bir ısınmayı önlemek için, çekirdekler, Foucault akımlarının yönüne dik olarak yerleştirilmiş ince bir yalıtım tabakası ile katmanları birbirinden ayırarak katmanlı hale getirilir.
Ferritlerin görünümü ( manyetik malzemeler yüksek elektrik direncine sahip) katı çekirdeklerin üretilmesini mümkün kıldı.
(c) Düşük güçlü transformatörlerde manyetik devre plakalardan monte edilir P-, Ş- Ve HAKKINDA-şeklindedir (Şekil a, b, c). 
Dar bir elektrikli çelik şeritten veya permalloy gibi özel demir-nikel alaşımlarından sarılmış manyetik çekirdekler yaygın olarak kullanılmaktadır. Çubuklu, zırhlı, toroidal ve üç fazlı transformatörler (d, e, f, g) için kullanılabilirler.
Cilt etkisi.
Foucault akımları, alternatif akımın aktığı iletkenin kendisinde de ortaya çıkabilir. Bu tür akımların ortaya çıkması özel bir yüzey etkisine (aynı zamanda cilt etkisi olarak da adlandırılır) yol açar. İngilizce kelime deri, deri anlamına gelir). Silindirik bir iletkenden alternatif akım geçiyorsa o zaman akımın arttığı anlarda Foucault endüksiyon akımları şekilde gösterildiği gibi yönlendirilecektir. 
Bu akımlar yönlendirilir. iletkenin yüzeyinde birincil doğru elektrik akımı ve iletkenin ekseninde - akıma doğru. Sonuç olarak iletkenin içindeki akım yüzeye yakın yerlerde zayıflayacak ve artacaktır. Böylece Foucault endüksiyon akımlarının oluşması nedeniyle akım iletkenin kesiti boyunca eşit olmayan bir şekilde dağılacaktır.
Hızla değişen akımlarda, iletkenin ekseni yakınındaki akım yoğunluğu neredeyse sıfıra eşittir ve akımın tamamı iletkenin yüzeyi boyunca akar. Sonuç olarak iletkenin içindeki manyetik alan sıfıra eşit. Bu fenomen, iletkenin iç kısımlarından akım akmadığı için iletkenin direncinde bir artışa neden olur. Bu iç parçalar işe yaramaz hale geldiğinden, metalden tasarruf etmek için hızlı alternatif akım tellerinin içi boş yapılır. Foucault akımları aynı zamanda iletkenin öz-indüktans katsayısının da azalmasına neden olur. Bu, silindirik bir iletken örneği kullanılarak gösterilebilir.
Cilt etkisi nedeniyle yüksek frekanslı devrelerdeki iletkenleri katı hale getirmenin bir anlamı yoktur. Direnci azaltmak için kesitlerini değil yüzeylerini arttırmanız gerekir, yani tüp şeklindeki iletkenler. Elektrikli fırınlarda bu durum içinden yüksek frekanslı akımın geçtiği bobin borularının, boruların içerisinde dolaşan su yardımıyla soğutulması ile kullanılmaktadır.
Jeneratörler.
Jeneratörler genellikle nispeten düşük hızlı su türbinleri veya motorları tarafından çalıştırılır. içten yanmalı. Belirli bir frekansta dönen buhar türbinleriyle çalışırken 1500 − 3000
Dakikadaki devir sayısı için biraz farklı bir rotor (indüktör) tasarımı kullanılır. Rotorun çıkıntıları yoktur, ancak dış yüzeyinde oluklara bir sargının yerleştirildiği pürüzsüz bir silindirdir. Yüksek dönüş hızlarında bu daha avantajlıdır çünkü rotor üzerindeki çıkıntılar hava girdapları oluşturur ve mekanik kayıpları artırır.
Rotor çıkıntılarındaki kutup parçalarının şekli, sargıda indüklenen EMF'nin sinüs kanununa göre zamanla değişmesi, yani jeneratörün verdiği gerilim ve akımın şeklinin sinüzoidal olması için özel olarak hesaplanır.
Jeneratörün statörü (sabit kısmı) demir halka Armatür sargılarının döşendiği oluklarda. Foucault akımlarından kaynaklanan kayıpları azaltmak için bu halka katı yapılmadı, ancak birbirinden izole edilmiş ayrı ince demir levhalardan oluşuyor
arkadaşım.
İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek kolaydır. Aşağıdaki formu kullanın
Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.
http://www.allbest.ru/ adresinde yayınlandı
Foucault akımları (Foucault'nun onuruna, Jean Bernard Leon), büyük bir iletkende, içine giren manyetik akı değiştiğinde ortaya çıkan, girdap kapalı elektrik akımlarıdır. Girdap akımları indüklenen akımlardır ve iletken bir cisimde ya cismin bulunduğu manyetik alanın zamanla değişmesi sonucu, ya da cismin manyetik alan içindeki hareketi sonucunda oluşurlar. Vücudun herhangi bir kısmından geçen manyetik akıdaki değişiklik. Değişim ne kadar hızlı olursa Foucault akımları da o kadar büyük olur. manyetik akı.
Girdap akımları ilk olarak 1824 yılında Fransız bilim adamı D. F. Arago (1786-1853) tarafından dönen bir manyetik iğnenin altındaki bir eksen üzerinde bulunan bakır bir diskte keşfedildi. Girdap akımları nedeniyle disk dönmeye başladı. Arago fenomeni olarak adlandırılan bu fenomen, birkaç yıl sonra M. Faraday tarafından keşfettiği yasa açısından açıklandı. elektromanyetik indüksiyon: Dönen bir manyetik alan, bakır diskte manyetik iğne ile etkileşime giren akımları (girdap akımları) indükler. Girdap akımları ayrıntılı olarak incelenmiştir Fransız fizikçi Foucault (1819-1868) ve onun adını almıştır. Isınma olayını keşfetti metal gövdeler girdap akımları tarafından manyetik bir alanda döndürülür.
Kesin olarak tanımlanmış yollar boyunca akan tellerdeki elektrik akımının aksine, girdap akımları doğrudan iletken kütleye yaklaşarak girdap benzeri devreler oluşturur. Bu akım devreleri onları üreten manyetik akı ile etkileşime girer. Lenz kuralına göre, girdap akımlarının manyetik alanı, bu girdap akımlarını indükleyen manyetik akıdaki değişime karşı koyacak şekilde yönlendirilir. girdap akımı iletken indüksiyonu
Foucault akımları alternatif akımların etkisi altında ortaya çıkar. elektromanyetik alan ve tarafından fiziksel doğa doğrusal tellerde ortaya çıkan endüksiyon akımlarından farklı değildir. Bunlar girdaptır, yani halkalar halinde kapalıdır. Elektrik direnci yeterince büyük iletken olmadığı için Foucault akımları çok yüksek değerlere ulaşıyor. büyük güç. Lenz kuralına uygun olarak iletken içerisinde kendilerine neden olan nedene direnecek bir yön ve yol seçerler. Bu nedenle güçlü bir manyetik alan deneyiminde hareket eden iyi iletkenler güçlü frenleme Foucault akımlarının manyetik alanla etkileşiminden kaynaklanır. Bu özellik galvanometrelerin, sismografların vb. hareketli parçaları için kullanılır. Termal etkiİndüksiyon fırınlarında Foucault akımları kullanılır - yüksek güçlü, yüksek frekanslı bir jeneratör tarafından çalıştırılan bir bobine iletken bir gövde yerleştirilir ve içinde girdap akımları ortaya çıkıp onu eriyene kadar ısıtır. Foucault akımlarının yardımıyla vakum tesislerinin metal parçaları ısıtılarak gazdan arındırılır.
Çoğu durumda Foucault akımları istenmez, dolayısıyla bunları azaltmak için özel önlemlerin alınması gerekir. Bu akımlar özellikle transformatörlerin ferromanyetik çekirdeklerinin ve elektrik makinelerinin metal parçalarının ısınmasına neden olur. Kayıpları azaltmak için elektrik enerjisi Girdap akımlarının ortaya çıkması nedeniyle, transformatör çekirdekleri katı bir ferromıknatıs parçasından değil, bir dielektrik katmanla birbirinden izole edilmiş ayrı metal plakalardan yapılır.
Aşağıdaki deneyi yapalım:
Hadi alalım kalıcı mıknatıs(1) ellerinizde tutun ve mıknatıs kutuplarından birini Şekil 1'de gösterildiği gibi ikincisine doğru yönlendirerek bakır/alüminyum levhanın (2) yüzeyi boyunca hızla hareket ettirin (3).
Bu kadar hızlı harekete karşı direnci açıkça hissedebiliyorsunuz. Şimdi mıknatısın eğimli, kalın bir bakır/alüminyum levhanın yüzeyi boyunca serbestçe kaymasına izin verelim. Mıknatısın kaymasının büyük ölçüde engellendiğini ve hatta mıknatısın iletken levhaya daha sert bastırıldığını fark edebilirsiniz. Benzer bir deney, bakır veya alüminyumdan yapılmış dikey bir boruya kalıcı bir mıknatıs atmayı içerir. Standart açıklama, mıknatısın hareketinin Foucault girdap akımları tarafından engellendiğidir. Ancak girdap hareketine dahil olan elektronların toplam kütlesinin, kalıcı bir mıknatısın kütlesinden kat kat daha az olduğu sessiz kalıyor. Peki elektron girdabının kayan mıknatıstan sonra hareket etmesini engelleyen şey nedir? "Serbest" elektronların olduğunu varsaymak mantıklıdır. elektrik iletkeni aslında ücretsiz değiller. İletkenin atomları arasında elektronların hareket ettiği belirli bir elektriksel olarak iletken köprü ağı vardır. Bu ızgara, Foucault akımlarının birçok girdabını birbirine bağlar. kristal kafes. Ancak katı bir iletken tabakanın talaşla değiştirilmesine ilişkin bir deney, kalıcı bir mıknatısın hareketinin engellenmesinin farkedilemez hale geldiğini göstermektedir. Onlar. Bir iletkenin atomları arasındaki elektriksel olarak iletken “köprüler” yerel bir olay değildir. "Köprüler" makro ölçekte kendini gösterir.
Ancak deneye elimizdekilerle devam edelim - mıknatısı (1) bakır/alüminyum levhanın (2) yüzeyi boyunca hızla hareket ettiriyoruz (3), her iki kutbu da Şekil 2'de gösterildiği gibi ikincisine doğru yönlendiriyoruz. 2.
Bu durumda hızlı harekete karşı ilk deneydekiyle aynı direnç hissedilir.
Ancak mıknatısı (1) çevirir ve mıknatısın kutupları arasındaki düz çizgiye dik olarak (Şekil 3'te gösterildiği gibi) hızlı bir şekilde (3) hareket ettirirsek, o zaman hızlı hareketine karşı direnci artık tespit edemeyiz.
Foucault'nun akımları nereye gitti? Hiçbir yere gitmediler, uçakları bakır/alüminyum levhamızın düzlemiyle kesişmeye başladı, bu da şu görünüme neden oldu: elektrik yükü banal tek kutuplu bir elektrik akımı jeneratöründe olduğu gibi. Bizim durumumuzda elektrik devresi kapalı olmadığı ortaya çıktı, makro ölçekte "girdap" devresi açık. Bu da makro ölçekte iletken atomlar arasında elektriksel olarak iletken "köprülerin" varlığını bir kez daha akla getiriyor.
Bir iletkenin içinden geçen manyetik indüksiyon vektörünün akısı değiştiğinde, bir iletkende ortaya çıkan girdap akımlarının şematik gösterimi. I, zamanla değişen bir manyetik alana neden olan, çekirdek sargısının değişen akımıdır.
Dolayısıyla, Foucault akımları indüklenen akımlardır; ya iletkenin bulunduğu manyetik alanın zamanla değişmesi sonucu oluşurlar ya da iletken bir cismin manyetik alan içindeki hareketi sonucu oluşurlar. Vücudun herhangi bir kısmından geçen manyetik akıdaki değişiklik. Foucault akımları doğrudan iletken kütlede kapatılarak girdap benzeri devreler oluşturulur. Girdap akımlarının yönleri Lenz kuralına göre belirlenir. Lenz kuralına göre, bir girdap akımının manyetik alanı, bu girdap akımlarını indükleyen manyetik akıdaki değişime karşı koyacak şekilde yönlendirilir.
Joule-Lenz yasasına göre Foucault akımları kaynaklandığı iletkenleri ısıtır ve bu da enerji kaybına yol açar. Bunları azaltmak ve manyetik alanın "yer değiştirmesinin" etkisini azaltmak için, manyetik çekirdekler katı bir parçadan değil, birbirinden izole edilmiş ayrı plakalardan yapılır, ferromanyetik malzemeler manyetodielektriklerle değiştirilir, vb. Isıtma iletkenleri olgusu Foucault akımları metallerin eritilmesi ve yüzey sertleştirilmesi, vakum cihazlarının bağlantı elemanlarının gazdan arındırılması vb. için kullanılır.
Girdap akımları, içinden alternatif akımın aktığı iletkenin kendisinde de ortaya çıkar; eşit olmayan dağılım iletkenin kesiti boyunca akım. İletkendeki akımın arttığı anlarda, indüksiyon girdap akımları iletkenin yüzeyine birincil akım boyunca ve iletkenin ekseninde akıma doğru yönlendirilir. Sonuç olarak, iletkenin içindeki akım azalır ve yüzeyde artar (akım, iletkenin yüzeyine "yer değiştirir"). Bu olaya elektriksel cilt etkisi denir. Girdap akımlarının ana manyetik akı ile etkileşimi iletken gövdeyi harekete geçirir. Bu olgu ölçüm teknolojisinde, alternatif akım makinelerinde vb. kullanılır.
İndüksiyon akımları katı masif iletkenlerde de ortaya çıkabilir. Bu durumda, manyetik bir alanda hareket ettiğinde veya alternatif bir manyetik alanın etkisi altında iletkenin kalınlığında kapalı bir endüksiyon akımı devresi oluşur. Bu akımlara Fransız fizikçi J.B.L.'nin adı verilmiştir. 1855'te elektrikli makinelerin ferromanyetik çekirdeklerinin ve diğer metalik gövdelerin alternatif bir manyetik alanda ısıtıldığını keşfeden Foucault, bu etkiyi indüklenen akımların uyarılmasıyla açıkladı. Bu akımlara artık girdap akımları veya Foucault akımları deniyor.
Demir çekirdek alternatif bir manyetik alandaysa, endüktif bir elektrik alanının - Foucault akımlarının etkisi altında iç girdap akımları indüklenir ve ısınmasına neden olur. İndüksiyonun elektromotor kuvveti her zaman manyetik alanın salınımlarının frekansı ile orantılı olduğundan ve masif iletkenlerin direnci küçük olduğundan, Joule-Lenz yasasına göre iletkenlerdeki yüksek frekanslarda serbest bırakılacaktır, büyük sayı sıcaklık.
Eddy akımları, indüksiyon fırınları adı verilen fırınlarda metalleri eritmek, metal iş parçalarını ısıtmak ve eritmek ve yüksek saflıkta alaşımlar ve metal bileşikleri üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunu yapmak için metal iş parçası bir endüksiyon ocağına (içinden alternatif akımın geçtiği bir solenoid) yerleştirilir. Daha sonra elektromanyetik indüksiyon yasasına göre metalin içinde metali ısıtan ve onu eritebilen endüksiyon akımları ortaya çıkar. Fırında vakum oluşturulup ısı uygulanarak (bu durumda elektromanyetik alanın kuvvetleri sadece metali ısıtmakla kalmaz, aynı zamanda odanın yüzeyi ile temas etmeyecek şekilde askıda kalmasını da sağlar), özellikle saf metaller ve alaşımlar elde edilir. .
Girdap akımları, bir elektrik sayacı diskinin manyetik freninde yararlı bir uygulama alanı bulmuştur. Disk dönerken kalıcı bir mıknatısın manyetik alan çizgilerini geçer. Diskin düzleminde girdap akımları ortaya çıkar ve bu da girdap akımının etrafında tüpler şeklinde kendi manyetik akılarını yaratır. Mıknatısın ana alanıyla etkileşime giren bu akışlar diski yavaşlatır. Bazı durumlarda girdap akımları kullanılarak yüksek frekanslı akımlar olmadan kullanılamayacak teknolojik işlemlerden faydalanmak mümkündür. Örneğin, vakum aletleri ve cihazları üretirken, havayı ve diğer gazları silindirden dikkatlice dışarı pompalamak gerekir. Ancak silindirin içinde bulunan metal bağlantı parçaları, ancak silindir demlendikten sonra temizlenebilen gaz kalıntıları içerir. Armatürlerin gazını tamamen gidermek için, yüksek frekanslı bir jeneratörün alanına bir vakum cihazı yerleştirilir; girdap akımlarının etkisiyle armatürler yüzlerce dereceye kadar ısıtılır ve kalan gaz nötralize edilir.
Girdap akımları bulunur faydalı uygulama elektrometalurjide metallerin indüksiyonla eritilmesi ve yüksek frekanslı akımlarla yüzey sertleştirilmesi sırasında. Metal, 500 - 2000 Hz frekansındaki bir akımın oluşturduğu alternatif bir manyetik alana yerleştirilir. Endüktif ısıtma sonucunda metal erir ancak bulunduğu pota soğuk kalır. Örneğin 600 kW'lık bir güç kaynağı ile bir ton metal 40-50 dakikada eriyor.
Edebiyat
1. Sivukhin D.V.: Genel kurs fizik, cilt 3.
2. Savelyev I.V.: Kurs genel fizik, cilt 2
3. Tahribatsız muayene: referans kitabı.
Allbest.ru'da yayınlandı
...Benzer belgeler
Konsept yerçekimi alanı Nasıl özel tip Madde ve temel özellikleri. Girdap alanları teorisinin özü. Yerçekimi alanının etki yarıçapının belirlenmesi. Gezegenlerin çekim alanlarının boyutlarının hesaplanması, aralarındaki mesafeyle karşılaştırılması.
özet, 03/12/2014 eklendi
Elektrik devre analizi DC. Kirchhoff yasalarını kullanarak akımların hesaplanması. Döngü akımı yöntemini kullanarak akımların hesaplanması. Düğüm gerilimi yöntemini kullanarak akımların hesaplanması. İlk akım hesaplama tablosu. İki emf'li bir devre için potansiyel diyagramı.
kurs çalışması, eklendi 10/02/2008
Elektrik akımlarının elektrodinamik etkileşimi. Açılış manyetik eylemŞu anki Danimarkalı fizikçi Oersted - elektromanyetizma üzerine araştırmanın başlangıcı. Paralel akımların etkileşimi. Manyetik alan göstergeleri. Manyetik indüksiyon vektörü.
sunum, 28.10.2015 eklendi
Manyetik alanın oluşumu ve ortaya çıkışı süreci. Manyetik özellikler maddeler. İki mıknatısın etkileşimi ve elektromanyetik indüksiyon olgusu. Foucault akımları, manyetik akı değiştiğinde büyük iletkenlerde ortaya çıkan girdap indüksiyon akımlarıdır.
sunum, 11/17/2010 eklendi
Elektromanyetik indüksiyon. Lenz yasası, elektromotor kuvvet. Manyetik indüksiyonu ölçme yöntemleri ve manyetik voltaj. Girdap akımları (Foucault akımları). Çerçevenin manyetik alanda dönmesi. Kendi kendine indüksiyon, bir devreyi kapatırken ve açarken akım. Karşılıklı indüksiyon.
kurs çalışması, 25.11.2013 eklendi
Doğrusal ve doğrusal olmayan DC elektrik devrelerinin çözümü, tek fazlı ve üç fazlı doğrusal AC elektrik devreleri. Elektrik devresi eşdeğer devresi, tanımı reaktans devre elemanları. Faz akımlarının bulunması.
kurs çalışması, eklendi 28.09.2014
Doğru akımın doğrusal elektrik devrelerinin hesaplanması, döngü akımları yöntemlerinin tüm dallarındaki akımların belirlenmesi, üst üste bindirme, evrişim. Doğrusal olmayan DC elektrik devreleri. Doğrusal alternatif akım devrelerinin elektriksel durumunun analizi.
kurs çalışması, eklendi 05/10/2013
Foucault akımlarının yayılma kavramı ve ilkeleri, karakteristik özellikler. Cilt etkisinin özü. Kendi kendine indüksiyon olgusu ve EMF'si. Manyetik alan enerjisi, ölçümü için kriterler ve prosedür. Karşılıklı indüksiyon kavramı, faktörler ve oluşum sırası.
sunum, 24.09.2013 eklendi
Doğrusal ve doğrusal olmayan DC elektrik devrelerinin elektriksel durumunun analizi. Döngü akımı yöntemini kullanarak tüm branşlardaki akımların belirlenmesi. Tek fazlı AC devrelerin hesaplanması. Kaynak akımının anlık değerinin denklemi, güç dengesi.
özet, 11/05/2012 eklendi
Akkor lambalı üç fazlı elektrik devresi. Akımların ve ampermetre okumalarının belirlenmesi. Vektör diyagramı akımlar ve topografik gerilim diyagramı. Wattmetrelerle ölçülen güç. Devrenin modellenmesi ve çalışmasının başlangıç modunun hesaplanması.
Elektrik bizi sadece üretimde değil, günlük yaşamda da çevreliyor. Bir kişi girdap akımlarının ne olduğunu bile bilmiyor olabilir ama her gün onların yaptığı işlerle karşılaşıyor. Örneğin insanlar uzun zamandır bu işlem sırasında meydana gelen süreçleri düşünmeden, sadece anahtar tuşuna basarak ışığı açmaya alışmışlardır. İşte böyle oldu bu durumda. Bu nedenle “Foucault girdap akımları” terimi altında neyin saklı olduğunu anlamak ve bunların oluşum mekanizmasını belirlemek için elektrik akımının özelliklerini hatırlamak gerekir. Ama önce “neden Foucault” sorusuna cevap verelim?
Girdap akımlarından ilk kez Fransız fizikçi D. F. Arago'nun eserlerinde bahsedildi. Üzerinde dönen mıknatıslanmış bir okun bulunduğu bakır bir diskin tuhaf davranışına dikkat çekti. Görünürde hiçbir sebep yokken, okun dönüşüyle birlikte disk de dönmeye başladı. O dönemde (1824) bu davranışı henüz açıklayamadıkları için olaya “Arago fenomeni” adı verildi. Birkaç yıl sonra, başka bir bilim adamı olan M. Faraday, keşfettiği elektromanyetik indüksiyon yasasını Arago fenomenine uygulayarak, bu durumda diskin hareketinin, cisimlerin bakış açısından kolayca açıklanabileceği sonucuna vardı. kanundan bahsetti. Önerilen açıklamaya göre, dönen bir manyetik alan iletkenin (bakır disk) atomlarına etki eder ve yapıdaki yüklü (polarize) parçacıkların yönlendirilmiş hareketinin ortaya çıkmasına neden olur. Elektrik akımının özelliklerinden biri de iletkenin etrafında daima bir manyetik alanın bulunmasıdır. Girdap akımlarının da kendilerini üreten ana alanla etkileşime giren kendi alanlarını yarattıklarını tahmin etmek zor değil. "Girdap" kelimesi, bu tür akımların bir iletken içinde yayılma şeklini karakterize eder: yönleri döngüseldir. Arago ve Faraday'ın çalışmalarına dayanarak, girdap akımları fizikçi Foucault tarafından ciddi bir şekilde incelenmiştir. Bu yüzden aldığı isim.
Bu akımlar jeneratörlerin ürettiği endüksiyon akımlarından pek farklı değildir. Bir girdap manyetik alanı (alternatif, dönen) ve yakınlarda bir iletken varsa, elektromanyetik alanların etkisi nedeniyle içinde akımlar indüklenir. İletken ne kadar büyük ve masif olursa, oluşturulan akımların etkin değeri de o kadar yüksek olur. Üstelik girdap akımları her zaman akıştaki değişikliklere direnen bir manyetik alan yaratır. Temel akım arttıkça ters yönlü EMF artar ve azaldığında tam tersine girdap akımları alanı ana akışı destekler. Yukarıdakiler Lenz yasasından kaynaklanmaktadır.
Diğer durumlarda girdap akımlarının bazı özellikleri talep edilmektedir. Örneğin, indüksiyonlu çelik eritme fırınlarının çalışması, özel bir jeneratör tarafından indüklenen girdap akımlarının etkisiyle büyük bir iletkenin ısıtılmasına dayanır. Ayrıca metalin yapısında gözle görülmeyen kusurların varlığının tespitinde de kullanılırlar.
Girdap akımları nelerdir
Girdap akımları en çok bilinenlerden biri olarak kabul edilir. inanılmaz fenomen, elektrik mühendisliğinde bulunur. İnsanlığın bunu kullanmayı öğrenmesi şaşırtıcı olumsuz yönler girdap akımlarının iyi yöndeki eylemi.
Girdap akımlarının keşfinin tarihi
1824 yılında Fransız fizikçi Daniel Arago, bir eksen üzerinde manyetik bir iğnenin altına yerleştirilmiş bakır bir disk üzerinde girdap akımlarının etkisini ilk kez gözlemledi. İğne döndüğünde, diskte girdap akımları indüklenerek hareket etmesine neden oldu. Bu olguya, keşfedicisinin onuruna "Arago etkisi" adı verilmiştir.
Girdap akımları üzerine araştırmalar Fransız fizikçi Jean Foucault tarafından sürdürüldü. Bunların doğasını ve çalışma prensibini ayrıntılı olarak anlattı ve ayrıca statik bir manyetik alanda döndürülen iletken bir ferromıknatısın ısınması olgusunu gözlemledi. Akımlar yeni doğa araştırmacının ismi de verilmiştir.
Girdap akımlarının doğası
Foucault akımları, bir iletken alternatif bir manyetik alana maruz kaldığında veya bir iletken statik bir manyetik alanda hareket ettiğinde meydana gelebilir. Girdap akımlarının doğası, doğrusal tellerden bir elektrik akımı geçtiğinde ortaya çıkan endüksiyon akımlarına benzer. Girdap akımlarının yönü bir daire şeklinde ve onlara neden olan kuvvetin tersi yönünde kapalıdır.
Foucault'nun insanın ekonomik faaliyetindeki akımları
Foucault akımlarının tezahürünün en basit örneği günlük yaşam- sargı transformatörünün manyetik devresi üzerindeki etkileri. İndüklenen akımların etkisi nedeniyle, güçlü ısınmaya katkıda bulunan düşük frekanslı titreşim (transformatör vızıltısı) ortaya çıkar. Bu durumda enerji israfı olur ve tesisatın verimliliği düşer. Önemli kayıpları önlemek için transformatör çekirdekleri tek parça yapılmaz, düşük elektrik iletkenliğine sahip ince elektrik çeliği şeritlerinden birleştirilir. Şeritler birbirleri arasında elektrik verniği veya bir ölçek tabakası ile yalıtılmıştır. Ferrit elementlerin ortaya çıkışı, küçük boyutlu manyetik çekirdeklerin tek parça halinde üretilmesini mümkün kıldı.
Girdap akımlarının etkisi endüstri ve makine mühendisliğinde kullanılmaktadır. Manyetik kaldırma trenleri, frenleme için Foucault akımlarını kullanır ve yüksek hassasiyetli aletler, girdap akımlarının hareketine dayalı bir işaretçi sönümleme sistemine sahiptir. İndüksiyon fırınları metalurjide yaygın olarak kullanılmaktadır ve benzer tesislere göre çok çeşitli avantajlara sahiptir. İndüksiyon ocağında ısıtılacak metal, havasız alan, tamamen gazdan arındırmayı başarıyor. Tesisatların yüksek verimliliği nedeniyle demirli metallerin indüksiyonla eritilmesi metalurjide de yaygınlaşmıştır.
Foucault akımları nelerdir, bunların yararlı kullanımları ve hangi durumlarda onlarla uğraşmanız gerekir?
Girdap akımları veya Foucault akımları (J.B.L. Foucault'nun onuruna), iletkenlere nüfuz eden manyetik akı değiştiğinde iletkenlerde ortaya çıkan girdap endüksiyon akımlarıdır.
Faydalı Kullanım
....Bu özellik galvanometrelerin, sismografların vb. hareketli parçalarını sönümlemek için kullanılır.
Foucault akımlarının termal etkisi indüksiyon fırınlarında kullanılır - yüksek güçlü, yüksek frekanslı bir jeneratör tarafından çalıştırılan bir bobine iletken bir gövde yerleştirilir ve içinde girdap akımları ortaya çıkar ve onu eriyene kadar ısıtır.
Foucault akımlarının yardımıyla vakum tesislerinin metal parçaları ısıtılarak gazdan arındırılır.
Yuri Masalyga
Akım bir iletkenden geçtiğinde, akan akıma dik bir manyetik alan oluşturulur (gimlet kuralı). Bu alan Foucault akımlarını üretir. Yeterli akım gücü ve iletken kalınlığı ile Foucault akımları önemli hale gelir ve iletkenin ısınmasına neden olur. Bu nedenle teller çok çekirdekli yapılır ve transformatörlerin manyetik çekirdekleri ayrı yalıtımlı plakalardan birleştirilir - bu aşırı ısınmayı önler.
Kirill Gribkov
Girdap akımları (Foucault akımları), alternatif bir manyetik alan tarafından oluşturulan bir girdap elektrik alanının etkisi altında ortaya çıkan büyük iletkenlerde kapalı endüksiyon akımlarıdır. Girdap akımları, kaynaklandığı iletkenin ısınmasından dolayı elektrik kayıplarına yol açar; Bu kayıpları azaltmak için makinelerin ve alternatif akım cihazlarının manyetik devreleri yalıtımlı çelik levhalardan yapılmıştır.
Sergey x
Girdap akımları, Foucault akımları, metallerin eritilmesi ve yüzey sertleştirilmesi için kullanılır ve bunların kuvvet etkisi, cihazların ve aparatların hareketli parçalarının titreşim sönümleyicilerinde, endüksiyon frenlerinde (büyük bir metal diskin elektromıknatıs alanında döndüğü) kullanılır. , vesaire.
Girdap veya döngüsel akımların insanlar için hem olumlu hem de olumsuz anlamları vardır. Bir yandan büyük bir iletken veya bobinde enerji kayıplarına neden olurlar. Aynı zamanda, girdap akımı olgusu da yararlı bir şekilde kullanılabilir - örneğin, endüksiyon fırınlarının oluşturulması. Ama önce ilk şeyler.
Girdap akımlarının keşfi
Girdap elektrik akımları Fransız bilim adamı Arago D.F. tarafından keşfedildi. Bilim adamı bakır bir disk ve mıknatıslanmış bir iğne ile deneyler yaptı.
Diskin etrafında döndü ve bir noktada okun hareketlerini tekrarlamaya başladı. O zamanın bilim adamları bu fenomen için bir açıklama bulamadılar - bu garip harekete "Arago fenomeni" adı verildi. Gizem zamanını bekliyordu.
Birkaç yıl sonra, o dönemde ünlü elektromanyetik indüksiyon yasasını keşfeden Maxwell Faraday bu soruyla ilgilenmeye başladı.
Yasaya göre M. Faraday, hareketli bir manyetik alanın bakır iletkenin atomik metal kafesini etkilediği varsayımını öne sürdü.
Elektronların yönlendirilmiş hareketinden kaynaklanan elektrik akımı her zaman iletkenin tüm çevresi boyunca manyetik bir alan oluşturur. Deneysel fizikçi Foucault, ikinci adını aldıkları Arago ve Faraday'ın çalışmalarına dayanarak girdap akımlarını ayrıntılı olarak tanımladı.
Girdap akımlarının doğası nedir?
Bu iletkenlerin etrafındaki manyetik alanın sabit olmadığı, yani zamanla sürekli değiştiği veya dinamik olarak döndüğü durumlarda iletkenlerde kapalı çevrimsel akımlar meydana gelebilir.
Bu nedenle, girdap akımının gücü doğrudan iletkeni delen manyetik akının değişim hızına bağlıdır. Bir iletkendeki elektronların potansiyel farklarından dolayı doğrusal olarak hareket ettiği, dolayısıyla elektrik akımının doğrudan yönlendirildiği bilinmektedir.
Foucault akımları kendilerini farklı şekilde gösterir ve doğrudan iletkenin gövdesinde kapanarak girdap benzeri döngüsel devreler oluşturur. Bunun sonucunda ortaya çıktıkları manyetik alanla etkileşime girebilirler. (Şekil 1)
Bir iletkendeki girdap akımları Şekilde, alternatif akıma bağlı bobinin ortasındaki (noktalı kılavuzlarla gösterilen) indüksiyon seviyesinin artmasıyla bizi ilgilendiren akımların nasıl arttığını açıkça görebiliyoruz.
Foucault'nun girdap akımlarını inceleyen Rus bilim adamı Lenz, bu akımların kendi manyetik alanının, nedeni oldukları manyetik akının değişmesine izin vermediği sonucuna vardı. Yönün doğası elektrik hatları girdap elektrik akımı, indüksiyon akımının yön vektörüyle çakışır.
Anlamı ve Uygulaması
Vücudun oluşturulan manyetik alanlar içerisinde hareket ettiği anda Foucault akımları vücudun bu alanlarda fiziksel olarak yavaşlamasına neden olur. Bu yetenek uzun zamandır ev tipi elektrik sayacının tasarımında uygulanmıştır. Buradaki fikir, bir mıknatısın etkisi altında dönen bir alüminyum diskin yavaşlamasıdır. (şekil2)
Şekil, bir elektrik enerjisi sayacının diskini göstermektedir; burada katı ok, diskin kendisinin dönme yönünü gösterir ve noktalı oklar, girdap akışlarını gösterir.
Aynı etkileşimler, erimiş metalleri pompalamak için bir pompa oluşturma fikrinin hayata geçirilmesine yardımcı oldu. Foucault akımları cilt etkisinin ortaya çıkmasına neden oluyor. Etkilerinin bir sonucu olarak, iletken kesitinin ortasında akım gerçekte bulunmadığından, ancak çevresine hakim olduğundan iletken verimliliği azalır.
Özellikle uzun mesafelerde iletim yaparken elektrik kayıplarını azaltmak için, her çekirdeğin kendi yalıtımına sahip olan çok kanallı bir kablo kullanılır. Girdap akımları, yani bunlara göre tasarlanan indüksiyon fırınları, metalurjide geniş uygulama alanı bulmuştur.
Metalleri eritmek, pompalamak ve yüzeyi sertleştirmek için kullanıyorum. Ayrıca indüksiyonlu frenlerde metal diski yavaşlatmak ve durdurmak için girdap akımlarının özellikleri de kullanılır. Modern bilgi işlem cihazlarında ve aparatlarında Foucault akımları, hareket eden parçacıkların yavaşlamasına yardımcı olur.
Tokami Fuko(veya girdap akımları), alternatif bir manyetik alanda büyük iletkenlerde ortaya çıkan endüktif nitelikteki akımlardır. Girdap akımlarının kapalı devreleri iletkenin derinliklerinde görünür. Büyük bir iletkenin elektrik direnci küçüktür, bu nedenle Foucault akımları büyük önem taşıyan. Girdap akımlarının gücü, iletken malzemenin şekline ve özelliklerine, alternatif manyetik alanın yönüne ve manyetik akının değişme hızına bağlıdır. Foucault akımlarının bir iletkendeki dağılımı çok karmaşık olabilir.
Foucault akımları tarafından 1 $ s$ başına salınan ısı miktarı, manyetik alanın değişim frekansının karesiyle orantılıdır.
Lenz yasasına göre Foucault'nun akımları, kendilerine neden olan nedeni etkilemek için bu yönleri seçerler. Bu, bir iletken manyetik alanda hareket ederse, Foucault akımları ile manyetik alanın etkileşiminden kaynaklanan güçlü bir frenleme yaşaması gerektiği anlamına gelir.
Foucault'nun prangalarının ortaya çıkışına bir örnek verelim. Çapı 5 cm$, kalınlığı 6 mm$ olan bir bakır diski, bir elektromıknatısın kutupları arasındaki dar bir boşluğa düşürelim. Manyetik alan kapatılırsa disk hızla düşer. Elektromıknatısı açalım. Alan büyük olmalıdır (yaklaşık 0,5T$). Diskin düşüşü yavaşlayacak ve çok viskoz bir ortamda harekete benzeyecektir.
Foucault akımlarının uygulanması
Foucault akımları, bir asenkron motorun rotorunda yararlı bir rol oynar. dönme hareketi manyetik alan. Asenkron motorun çalışma prensibinin uygulanması, Foucault akımlarının ortaya çıkmasını gerektirir.
Foucault akımları galvanometrelerin, sismografların ve diğer birçok cihazın hareketli parçalarını sönümlemek için kullanılır. Böylece, cihazın hareketli kısmına bir plaka - sektör şeklinde bir iletken - monte edilir. Güçlü bir kalıcı mıknatısın kutupları arasındaki boşluğa yerleştirilir. Plaka hareket ettiğinde içinde Foucault akımları belirir ve bu da sistemin engellenmesine neden olur. Üstelik frenleme yalnızca plaka hareket ettiğinde ortaya çıkar. Dolayısıyla bu tür bir sakinleştirme cihazı, sistemin kesin olarak denge durumuna gelmesine müdahale etmez.
Foucault akımlarının açığa çıkardığı ısı, ısıtma işlemlerinde kullanılır. Bu nedenle Foucault akımları kullanılarak metallerin eritilmesi diğer ısıtma yöntemlerine göre oldukça avantajlıdır. İndüksiyon ocağı olarak adlandırılan, içinden yüksek frekanslı ve yüksek güçlü bir akımın aktığı bir bobindir. Bobinin içine iletken bir gövde yerleştirilir ve içinde maddeyi eriyene kadar ısıtan yüksek yoğunluklu girdap akımları belirir. Metaller bu şekilde vakumda eritilir ve bu da yüksek saflıkta malzemelerin üretilmesine yol açar.
Foucault akımları kullanıldığında, vakum tesislerinin iç metal parçaları gazdan arındırmak için ısıtılır.
Girdap akımlarının neden olduğu sorunlar. Cilt etkisi
Foucaultcu akımlar yararlı bir rolden daha fazlasını oynayabilir. Girdap akımları iletim akımlarıdır ve enerjinin bir kısmı Joule ısısını serbest bırakmak için dağıtılır. Örneğin, genellikle ferromıknatıslardan yapılan asenkron bir motorun rotorundaki bu tür enerji, çekirdekleri ısıtır ve böylece bunların özellikleri bozulur. Bu olguyla mücadele etmek için çekirdekler birbirinden ayrılan ince plakalar şeklinde üretilir. ince katmanlar Foucault akımları plakalar boyunca yönlendirilecek şekilde yalıtkanı takın ve plakaları yerleştirin. Küçük plaka kalınlığı ile girdap akımları düşük hacim yoğunluğuna sahiptir. Ferritlerin ve manyetorezisi yüksek maddelerin ortaya çıkmasıyla katı çekirdeklerin üretilmesi mümkün hale geldi.
Alternatif akım taşıyan tellerde girdap akımları meydana gelir ve Foucault akımlarının yönü telin içindeki akımı zayıflatacak ve yüzeye yakın yerde güçlendirecek şekildedir. Sonuç olarak, hızla değişen akım telin kesiti boyunca eşit olmayan bir şekilde dağıtılır. Bu fenomene denir cilt efekti(yüzey etkisi). Bu fenomen nedeniyle iç kısım devrelerde iletken işe yaramaz hale gelir yüksek frekans Tüpleri iletken olarak kullanın. Kaplama etkisi metalin yüzey katmanını ısıtmak için kullanılabilir, bu da bu fenomenin metalin sertleştirilmesi için kullanılmasını mümkün kılar ve alanın frekansı değiştirilerek sertleştirme istenilen herhangi bir derinlikte gerçekleştirilebilir.
Homojen silindirik bir iletkendeki yüzey etkisini tanımlayabilen yaklaşık formüller:
Şekil 1.
burada $R_w$, $r$ yarıçaplı bir iletkenin $w$ döngüsel frekanslı alternatif akıma karşı etkin direncidir. $R_0$ - iletkenin doğru akıma karşı direnci.
burada alternatif akımın etkin nüfuz derinliği ($\delta $) (akım yoğunluğunun, yüzeyindeki yoğunluğa kıyasla $e=2,7\$ kat azaldığı iletkenin yüzeyinden uzaklığı) şuna eşittir:
$\mu $ - bağıl manyetik geçirgenlik, $(\mu )_0$ - manyetik sabit, $\sigma $ - doğru akım için iletkenin spesifik iletkenliği. İletken ne kadar kalın olursa, yüzey etkisi o kadar belirgin olur ve dikkate alınması gereken $w$ ve $\sigma$ değerleri o kadar küçük olur.
Örnek 1
Egzersiz yapmak: Bir santrifüj makinesiyle yapılan bir deneyde, ona büyük bir bakır disk iliştirildi ve bu disk, yüksek hız. Diskin üzerine (temassız) manyetik bir iğne asıldı. Oka ne olacak, neden?
Çözüm:
Manyetik iğne, içinde bakır iletkenin döndüğü bir manyetik alan oluşturan bir mıknatıs görevi görür. Sonuç olarak, iletken - Foucault akımlarında endüktif akımlar ortaya çıkar. Lenz kuralına göre, manyetik alanla etkileşime giren girdap akımları diskin dönüşünü durdurma eğilimindedir veya Newton'un üçüncü yasasına göre manyetik iğneyi kendileriyle birlikte sürükler. Bu, diskin üzerinde asılı olan manyetik iğnenin kendisinden sonra döneceği ve süspansiyonu (ipliği) döndüreceği anlamına gelir.
Cevap: Manyetik iğne dönecektir, nedeni girdap akımlarıdır.
Örnek 2
Egzersiz yapmak: Alternatif akımın iletildiği yer altı kablosunun neden metal gaz ve su borularının yakınına döşenemeyeceğini açıklayın?
Çözüm:
Alternatif akımın etkisi altında, kablonun etrafında alternatif bir manyetik alan belirir; eğer bir iletken (metal boru) bu alana girerse, endüktif girdap akımları ortaya çıkacaktır. Bu akımlar metal boruların korozyonuna neden olur. Ayrıca borularda akım bulunması elektrik çarpması ihtimali olduğundan tehlikelidir.
Örnek 3
Egzersiz yapmak: Kalın bakır levhadan yapılmış sarkaç, kesik bir sektör şeklindedir. Bir çubuğa asılır ve performans gösterebilir serbest titreşimler etrafında yatay eksen Güçlü bir elektromıknatısın kutupları arasındaki manyetik alanda. Manyetik alanın yokluğunda sarkaç neredeyse hiç sönümlenme olmadan salınır. Bir elektromıknatısın manyetik alanında sarkacın salınımlarını açıklayın. Bir manyetik alanın varlığında bir sarkacın neredeyse hiç sönümlenmeden salınması nasıl sağlanabilir?
Çözüm:
Tanımlanan devasa sarkaç salınımı güçlü bir manyetik alana yerleştirilirse, sarkaçta Foucault akımları ortaya çıkar. Lenz kuralına göre bu akımlar sarkacın hareketini yavaşlatır, salınımların genliği azalır ve salınımlar kısa sürede durur.
Manyetik alanda salınan bir sarkaçta girdap kaynaklı akımları azaltmak için, katı sektörü uzun dişli bir tarakla değiştirilebilir. Foucault akımları azalacak ve sarkaç neredeyse hiç sönümlenme olmadan salınacak.
