Pöörisvoolud tekivad elektromagnetilise induktsiooni teel ja võivad olla kasulikud või ebasoovitavad, näiteks trafodes. Hüsterees on nähtus, kus materjal säilitab osa oma magnetiseeritusest pärast kokkupuudet magnetväljaga magnetdomeenide joondamise tõttu.
Võtme tagasivõtmine
- Pöörisvoolud on indutseeritud tsirkuleerivad voolud juhi sees, mis puutub kokku muutuva magnetväljaga, põhjustades energiakadu soojuse kujul.
- Hüsterees viitab materjali magnetreaktsiooni hilinemisele, kui see allutatakse vahelduvale magnetväljale, mis põhjustab ka energiakadu soojusena.
- Pöörisvoolukadusid saab minimeerida lamineeritud südamike kasutamisega, samas kui hüstereesikadusid saab vähendada madala koertsitiivsusega materjalide kasutamisega.
Mis on Eddy Current?
Pöörisvoolud on elektrivoolud, mis tekivad juhtivates materjalides, näiteks metallides, muutuva magnetvälja mõjul. Staatiline või ajas muutuv magnetväli, näiteks vahelduvvool (AC), võib tekitada muutuva magnetvälja. Pöörisvoolud tekivad juhis, kui selle ristlõiget läbiv magnetvoog muutub. Pöörisvoolusid kasutatakse tavaliselt metallidetektorites, kus metallide tuvastamiseks kasutatakse muutuvat magnetvälja. Neid kasutatakse ka mõnes elektrimootoris, näiteks asünkroonmootorite ja trafode mähistes.
Pöörisvoolud on põhjustatud Faraday induktsiooniseadusest, mis näitab, et muutuv magnetväli tekitab lähedalasuvas juhis elektrivoolu. Staatiline või ajas muutuv magnetväli võib tekitada muutuva magnetvälja, näiteks vahelduvvoolu (AC).
Kui magnetväli juhi ümber muutub, tekivad juhis pöörisvoolud. Need pöörisvoolud loovad omaette magnetvälja, mis on vastu algsele muutuvale magnetväljale. Seda opositsiooni tuntakse Lenzi seadusena ja see on pöörisvoolupidurduse aluseks, kus pöörisvoolu kasutatakse mootori aeglustamiseks.
Pöörisvoolud on elektrivoolud, mis indutseeritakse juhtivates materjalides muutuva magnetvälja mõjul ja mida kasutatakse metallidetektorites, kus metallide tuvastamiseks kasutatakse muutuvat magnetvälja.
Mis on hüsterees?
Hüsterees on nähtus, mis ilmneb siis, kui süsteemi väljund ei ole võrdeline selle sisendiga, vaid jääb maha. See ilmneb erinevates tehnikates, nagu mehaaniline, elektriline ja magnetiline. See on süsteemi mälu või ajaloo tagajärg ja võib põhjustada ajavahe süsteemi sisendi ja väljundi vahel.
Mehaanilises süsteemis tekib hüsterees, kui süsteemi väljund ei taastu pärast sisendi eemaldamist algväärtusele. Näiteks võib metallvarras pärast painutamist ja vabastamist oma esialgse kuju taastada. Sellegipoolest jääb pööratud kogus metalli, mistõttu varras säilitab algse sisendi mälu, mida nimetatakse elastseks hüstereesiks.
Elektrisüsteemis tekib hüsterees, kui süsteemi väljund ei taastu pärast sisendi eemaldamist oma algväärtusele süsteemi mahtuvuse või induktiivsuse tõttu, mis salvestab energiat ja võib põhjustada ajavahet sisendi ja väljundi vahel. tuntud kui magnethüsterees.
Magnetsüsteemis tekib hüsterees, kui materjali magnetdomeenid on joondatud kindlas suunas. Materjali magnetiseerimine, mida nimetatakse magnethüstereesiks, ei taastu pärast sisendi eemaldamist oma algväärtusele.
Hüsterees võib olenevalt rakendusest olla kasulik või kahjulik. Mõnikord võib see energiat salvestada, näiteks akusse. Muudel juhtudel võib see põhjustada ebastabiilsust ja piirata süsteemi jõudlust.
Erinevus pöörisvoolu ja hüstereesi vahel
- Hüstereesi kasutatakse magnetmälu salvestamiseks, samas kui pöörisvoolusid kasutatakse mittepurustavateks testideks.
- Erinevalt hüstereesist, mis tekitab magnetis pinge, tekitavad pöörisvoolud juhis pinge.
- Hüsterees vajab välist mõõtmisvahendit, samas kui pöörisvoolusid saab mõõta otse.
- Hüstereesi kasutatakse võimsuse reguleerimiseks, samas kui pöörisvoolusid kasutatakse sensorrakenduste jaoks.
- Kõikuv magnetväli põhjustab pöörisvoolu, kuid rakendatud magnetväli avaldab hüstereesi.
Pöörisvoolu ja hüstereesi võrdlus
| Võrdlusparameetrid | Pöörisvool | Hüsterees |
|---|---|---|
| Toodetud | Magnetvälja induktsioon. | Muutuv magnetväli. |
| Kasutatakse | Rakenduste tuvastamine. | Võimsuse juhtimine. |
| Harjunud | Väikesed muutused magnetväljades. | Olulised muutused magnetväljades. |
| Toetuma | Magnetvälja muutmine voolu tekitamiseks. | Voolu saamiseks rakendatud väli. |
| Sisse kutsutud | Dirigendid | Magnetid |
- Pöörisvoolu inversiooni teooria: Journal of Applied Physics: Vol 73, No 2 (scitation.org)
- Hüstereesiga süsteemid – Mark A. Krasnoselskii, Aleksei V. Pokrovskii – Google Books
Viimati värskendatud: 29. juulil 2023
Olen selle blogipostituse kirjutamisega nii palju vaeva näinud, et teile väärtust pakkuda. See on mulle väga kasulik, kui kaalute selle jagamist sotsiaalmeedias või oma sõprade/perega. JAGAMINE ON ♥️
Piyush Yadav on viimased 25 aastat töötanud kohalikus kogukonnas füüsikuna. Ta on füüsik, kelle kirg on muuta teadus meie lugejatele kättesaadavamaks. Tal on loodusteaduste bakalaureusekraad ja keskkonnateaduste magistrikraad. Tema kohta saate tema kohta rohkem lugeda bio-leht.
