Virpuļstrāva pret histerēzi: atšķirība un salīdzinājums

Virpuļstrāvas rada elektromagnētiskā indukcija, un tās var būt labvēlīgas vai nevēlamas, piemēram, transformatoros. Histerēze ir parādība, kad materiāls saglabā daļu no savas magnetizācijas pēc magnētiskā lauka iedarbības magnētisko domēnu izlīdzināšanas dēļ.

Atslēgas

1. Virpuļstrāvas ir inducētas cirkulējošas strāvas vadītājā, kas pakļauts mainīgam magnētiskajam laukam, izraisot enerģijas zudumus siltuma veidā.
2. Histerēze attiecas uz materiāla magnētiskās reakcijas nobīdi, kad tas tiek pakļauts mainīgam magnētiskajam laukam, kas arī izraisa enerģijas zudumus siltuma veidā.
3. Virpuļstrāvas zudumus var samazināt, izmantojot laminētas serdes, savukārt histerēzes zudumus var samazināt, izmantojot materiālus ar zemu koercivitāti.

Kas ir Eddy Current?

Virpuļstrāvas ir elektriskās strāvas, ko vadošos materiālos, piemēram, metālos, izraisa mainīgs magnētiskais lauks. Statisks vai laikā mainīgs magnētiskais lauks, piemēram, maiņstrāva (AC), var radīt mainīgu magnētisko lauku. Virpuļstrāvas vadītājā rodas, mainoties magnētiskajai plūsmai caur tā šķērsgriezumu. Virpuļstrāvas parasti izmanto metāla detektoros, kur metālu noteikšanai izmanto mainīgu magnētisko lauku. Tos izmanto arī dažos elektromotoros, piemēram, indukcijas motoru un transformatoru tinumos.

Virpuļstrāvas izraisa Faradeja indukcijas likums, kas parāda, ka mainīgs magnētiskais lauks rada elektrisko strāvu tuvējā vadītājā. Statisks vai laikā mainīgs magnētiskais lauks var radīt mainīgu magnētisko lauku, piemēram, maiņstrāvu (AC).

Kad mainās magnētiskais lauks ap vadītāju, vadītājā rodas virpuļstrāvas. Šīs virpuļstrāvas rada savu magnētisko lauku, kas ir pretrunā sākotnējam mainīgajam magnētiskajam laukam. Šī opozīcija ir pazīstama kā Lenca likums, un tā ir virpuļstrāvas bremzēšanas pamatā, kur virpuļstrāvas tiek izmantotas, lai palēninātu motoru.

Virpuļstrāvas ir elektriskās strāvas, ko vadošos materiālos izraisa mainīgs magnētiskais lauks, un tās izmanto metāla detektoros, kur metālu noteikšanai izmanto mainīgu magnētisko lauku.

Kas ir histerēze?

Histerēze ir parādība, kas rodas, ja sistēmas izvade nav proporcionāla tās ievadei, bet gan kavējas. Tas parādās dažādās tehnikās, piemēram, mehāniskajā, elektriskajā un magnētiskajā. Tas ir sistēmas atmiņas vai vēstures sekas un var izraisīt laika nobīdi starp sistēmas ievadi un izvadi.

Mehāniskajā sistēmā histerēze rodas, ja sistēmas izeja pēc ievades noņemšanas neatgriežas sākotnējā vērtībā. Piemēram, metāla stienis var atgriezties sākotnējā formā pēc saliekšanas un atlaišanas. Tomēr pagrieztais daudzums paliks metālā, liekot stienim saglabāt sākotnējo ievadi, ko sauc par elastīgo histerēzi.  

Elektriskajā sistēmā histerēze rodas, ja sistēmas izeja neatgriežas sākotnējā vērtībā pēc ieejas noņemšanas sistēmas kapacitātes vai induktivitātes dēļ, kas uzkrāj enerģiju un var izraisīt laika nobīdi starp ieeju un izeju. pazīstama kā magnētiskā histerēze.  

Magnētiskajā sistēmā histerēze rodas, ja materiāla magnētiskie domēni ir izlīdzināti noteiktā virzienā. Materiāla magnetizācija, kas pazīstama kā magnētiskā histerēze, pēc ievades noņemšanas neatgriežas sākotnējā vērtībā.  

Atkarībā no pielietojuma histerēze var būt labvēlīga vai kaitīga. Dažreiz tas var uzglabāt enerģiju, piemēram, akumulatorā. Citos gadījumos tas var izraisīt nestabilitāti un ierobežot sistēmas veiktspēju.

Atšķirība starp virpuļstrāvu un histerēzi

1. Histerēzi izmanto magnētiskās atmiņas glabāšanai, savukārt virpuļstrāvas izmanto nesagraujošai pārbaudei.
2. Atšķirībā no histerēzes, kas rada spriegumu magnētā, virpuļstrāvas rada spriegumu vadītājā.
3. Histerēzei ir nepieciešams ārējs mērīšanas rīks, savukārt virpuļstrāvas var izmērīt tieši.
4. Histerēze tiek izmantota jaudas regulēšanai, savukārt virpuļstrāvas tiek izmantotas sensoru lietojumiem.
5. Svārstīgs magnētiskais lauks izraisa virpuļstrāvas, bet pielietotajam magnētiskajam laukam ir histerēze.

Virpuļstrāvas un histerēzes salīdzinājums

Salīdzināšanas parametri	Virpuļstrāva	Hysterēze
Produced by	Magnētiskā lauka indukcija.	Mainīgs magnētiskais lauks.
Izmanto	Lietojumprogrammu uztveršana.	Jaudas kontrole.
Pieraduši	Nelielas izmaiņas magnētiskajos laukos.	Būtiskas izmaiņas magnētiskajos laukos.
Paļauties uz	Magnētiskā lauka maiņa, lai radītu strāvu.	Piemērots lauks, lai būtu strāva.
Inducēts iekšā	Diriģenti	Magnēti

Atsauces

1. Virpuļstrāvas inversijas teorija: Lietišķās fizikas žurnāls: Vol 73, No 2 (scitation.org)
2. Sistēmas ar histerēzi – Marks A. Krasnoselskis, Aleksejs V. Pokrovskis – Google grāmatas

Pēdējo reizi atjaunināts: 29. gada 2023. jūlijā