Vířivý proud vs hystereze: Rozdíl a srovnání

Vířivé proudy vznikají elektromagnetickou indukcí a mohou být prospěšné nebo nežádoucí, jako například v transformátorech. Hystereze je jev, kdy si materiál zachovává část své magnetizace poté, co byl vystaven magnetickému poli v důsledku zarovnání magnetických domén.

Key Takeaways

1. Vířivé proudy jsou indukované cirkulující proudy ve vodiči vystaveném měnícímu se magnetickému poli, které způsobuje ztráty energie ve formě tepla.
2. Hystereze se týká zpoždění v magnetické odezvě materiálu, když je vystaven střídavému magnetickému poli, což také vede ke ztrátě energie ve formě tepla.
3. Ztráty vířivými proudy lze minimalizovat použitím laminovaných jader, zatímco hysterezní ztráty lze snížit použitím materiálů s nízkou koercitivitou.

Co je to Eddy Current?

Vířivé proudy jsou elektrické proudy indukované ve vodivých materiálech, jako jsou kovy, měnícím se magnetickým polem. Statické nebo časově proměnlivé magnetické pole, jako je střídavý proud (AC), může generovat měnící se magnetické pole. Vířivé proudy vznikají ve vodiči při změně magnetického toku jeho průřezem. Vířivé proudy se běžně používají v detektorech kovů, kde se k detekci kovů používá měnící se magnetické pole. Používají se také v některých elektrických motorech, jako jsou ty ve vinutí indukčních motorů a transformátorů.

Vířivé proudy jsou způsobeny Faradayovým zákonem indukce, který ukazuje, že měnící se magnetické pole vytváří elektrický proud v blízkém vodiči. Statické nebo časově proměnné magnetické pole může generovat měnící se magnetické pole, jako je střídavý proud (AC).

Při změně magnetického pole kolem vodiče se ve vodiči generují vířivé proudy. Tyto vířivé proudy vytvářejí vlastní magnetické pole, které je proti původnímu měnícímu se magnetickému poli. Tato opozice je známá jako Lenzův zákon a je základem brzdění vířivými proudy, kde se vířivé proudy používají ke zpomalení motoru.

Vířivé proudy jsou elektrické proudy indukované ve vodivých materiálech měnícím se magnetickým polem a používají se v detektorech kovů, kde se měnící se magnetické pole využívá k detekci kovů.

Co je hystereze?

Hystereze je jev, ke kterému dochází, když výstup systému není úměrný jeho vstupu, ale místo toho se zpožďuje. Objevuje se v různých technikách, jako jsou mechanické, elektrické a magnetické. Je to důsledek paměti nebo historie systému a může mít za následek časovou prodlevu mezi vstupem a výstupem systému.

V mechanickém systému nastává hystereze, když se výstup systému nevrátí na svou původní hodnotu po odebrání vstupu. Například kovová tyč se může vrátit do svého původního tvaru poté, co byla ohnuta a uvolněna. Část, kterou bylo otočeno, však zůstane v kovu, což způsobí, že si tyč uchová paměť původního vstupu, známou jako elastická hystereze.  

V elektrickém systému nastává hystereze, když se výstup systému nevrátí na svou původní hodnotu poté, co je vstup odstraněn, kvůli kapacitě nebo indukčnosti systému, která ukládá energii a může způsobit časovou prodlevu mezi vstupem a výstupem. známá jako magnetická hystereze.  

V magnetickém systému dochází k hysterezi, když jsou magnetické domény materiálu vyrovnány v určitém směru. Magnetizace materiálu, známá jako magnetická hystereze, se po odpojení vstupu nevrátí na svou původní hodnotu.  

Hystereze může být prospěšná nebo škodlivá v závislosti na aplikaci. Někdy může ukládat energii, například v baterii. V jiných případech to může vést k nestabilitě a omezení výkonu systému.

Rozdíl mezi vířivými proudy a hysterezí

1. Hystereze se používá pro ukládání magnetické paměti, zatímco vířivé proudy se používají pro nedestruktivní testování.
2. Na rozdíl od hystereze, která vytváří napětí v magnetu, vířivé proudy generují napětí ve vodiči.
3. Hystereze potřebuje externí měřicí nástroj, zatímco vířivé proudy lze měřit přímo.
4. Hystereze se používá pro regulaci výkonu, zatímco vířivé proudy se používají pro aplikace snímání.
5. Kolísající magnetické pole způsobuje vířivé proudy, ale aplikované magnetické pole vykazuje hysterezi.

Srovnání mezi vířivými proudy a hysterezí

Parametry srovnání	Vířivý proud	Hystereze
Produkoval	Indukce magnetického pole.	Proměnlivé magnetické pole.
Používá se pro	Snímací aplikace.	Ovládání výkonu.
Zvyklý	Malé změny v magnetických polích.	Významné změny magnetických polí.
Spoléhat se na	Změna magnetického pole k vytvoření proudu.	Aplikované pole má proud.
Indukováno v	Vodiče	Magnety

Reference

1. Teorie inverze vířivými proudy: Journal of Applied Physics: Vol 73, No 2 (scitation.org)
2. Systémy s hysterezí – Mark A. Krasnosel'skii, Aleksei V. Pokrovskii – Google Books

Poslední aktualizace: 29. července 2023