Вихревые токи создаются электромагнитной индукцией и могут быть полезными или нежелательными, например, в трансформаторах. Гистерезис — это явление, при котором материал сохраняет часть своей намагниченности после воздействия магнитного поля из-за выравнивания магнитных доменов.
Основные выводы
- Вихревые токи — это индуцированные циркулирующие токи в проводнике, подвергающемся воздействию переменного магнитного поля, вызывающие потери энергии в виде тепла.
- Гистерезис относится к задержке магнитного отклика материала при воздействии переменного магнитного поля, что также приводит к потерям энергии в виде тепла.
- Потери на вихревые токи можно минимизировать, используя многослойные сердечники, тогда как потери на гистерезис можно уменьшить, используя материалы с низкой коэрцитивной силой.
Что такое вихревые токи?
Вихревые токи — это электрические токи, индуцируемые в проводящих материалах, таких как металлы, изменяющимся магнитным полем. Статическое или изменяющееся во времени магнитное поле, такое как переменный ток (AC), может генерировать изменяющееся магнитное поле. Вихревые токи возникают в проводнике при изменении магнитного потока через его поперечное сечение. Вихретоковые токи обычно используются в металлоискателях, где для обнаружения металлов используется изменяющееся магнитное поле. Они также используются в некоторых электродвигателях, например, в обмотках асинхронных двигателей и трансформаторов.
Вихревые токи вызваны законом индукции Фарадея, который показывает, что изменяющееся магнитное поле создает электрический ток в близлежащем проводнике. Статическое или изменяющееся во времени магнитное поле может генерировать изменяющееся магнитное поле, такое как переменный ток (AC).
При изменении магнитного поля вокруг проводника в проводнике возникают вихревые токи. Эти вихревые токи создают собственное магнитное поле, противодействующее исходному изменяющемуся магнитному полю. Это противоречие известно как закон Ленца и является основой торможения вихревыми токами, где вихревые токи используются для замедления двигателя.
Вихревые токи представляют собой электрические токи, индуцируемые в проводящих материалах изменяющимся магнитным полем, и используются в металлодетекторах, где для обнаружения металлов используется изменяющееся магнитное поле.
Что такое гистерезис?
Гистерезис — это явление, которое возникает, когда выход системы не пропорционален ее входу, а вместо этого отстает. Он появляется в различных техниках, таких как механическая, электрическая и магнитная. Это следствие системной памяти или истории и может привести к временной задержке между вводом и выводом системы.
В механической системе гистерезис возникает, когда выход системы не возвращается к исходному значению после удаления входа. Например, металлический стержень может вернуться к своей первоначальной форме после того, как его согнули и отпустили. Тем не менее, величина, на которую он был повернут, останется в металле, в результате чего стержень сохранит память об исходном входе, известную как упругий гистерезис.
В электрической системе гистерезис возникает, когда выход системы не возвращается к своему исходному значению после отключения входа из-за емкости или индуктивности системы, которая накапливает энергию и может вызвать временную задержку между входом и выходом. называется магнитным гистерезисом.
В магнитной системе гистерезис возникает, когда магнитные домены материала выровнены в определенном направлении. Намагниченность материала, известная как магнитный гистерезис, не возвращается к исходному значению после удаления ввода.
Гистерезис может быть полезным или вредным, в зависимости от приложения. Иногда он может хранить энергию, например, в батарее. В других случаях это может привести к нестабильности и ограничению производительности системы.
Разница между вихревым током и гистерезисом
- Гистерезис используется для хранения магнитной памяти, тогда как вихревые токи используются для неразрушающего контроля.
- В отличие от гистерезиса, который создает напряжение в магните, вихревые токи создают напряжение в проводнике.
- Гистерезис требует внешнего инструмента измерения, тогда как вихревые токи можно измерить напрямую.
- Гистерезис используется для регулирования мощности, тогда как вихревые токи используются для датчиков.
- Колебания магнитного поля вызывают вихревые токи, но приложенное магнитное поле проявляет гистерезис.
Сравнение вихревых токов и гистерезиса
| Параметры сравнения | Вихревые токи | Гистерезис |
|---|---|---|
| Произведено | Индукция магнитного поля. | Переменное магнитное поле. |
| Используется для | Сенсорные приложения. | Контроль мощности. |
| Использовал к | Малые изменения магнитных полей. | Значительные изменения магнитных полей. |
| Полагаться на | Изменение магнитного поля для создания тока. | Прикладное поле иметь ток. |
| Индуцированный в | Проводники | Магниты |
- Теория вихретоковой инверсии: Журнал прикладной физики: Том 73, № 2 (scitation.org)
- Системы с гистерезисом - Марк А. Красносельский, Алексей В. Покровский - Google Books
Последнее обновление: 29 июля 2023 г.
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️
Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.
