Dòng Điện Foucault xuất hiện khi nào ?
Là một kỹ sư điện nước Khánh Trung với hơn 9 năm chuyên ngành điện, bằng những kiến thức và hiểu biết hôm nay mình sẻ giúp bạn tìm hiểu dòng điện Fuco là gì ? Tính chất và ứng dụng trong đời sống
Contents
1 Dòng điện Fuco là gì ?1.1 Tính chất dòng điện Fuco1.2 Cách tính dòng điện Fuco2 Tác hại dòng điện Fuco3 Lợi ích dòng điện Fuco3.1 Đệm từ trường3.2 Luyện kim3.3 Bếp từ3.4 Đồng hồ đo điện3.5 Máy phát điện
Dòng điện Fuco là gì ?
Dòng điện Foucault là dòng điện xoáy cảm ứng được sinh ra khi ta đặt một vật dẫn điện chuyển động cắt ngang từ trường hay vật dẫn được đặt vào một từ trường biến đổi theo thời gian
Dòng điện 3 pha là gì ?
Điện một chiều là gì ?
Tính chất dòng điện Fuco
Dòng điện Fuco có tính chất xoáy và lực Lorentz là yếu tố sinh ra dòng điện Fuco, khi các hạt tính điện Electron chuyển động tự do trong các vật dẫn trong từ trường sẻ chịu tác động của lực Lorentz do từ trường gây ra sẻ làm lệch quỹ đạo chuyển động
Như thế có nghĩa là các hạt tích điện cũng chuyển động tương đối cùng với vật dẫn tạo ra từ trường xoáy chính là dong dien fuco. Nhưng dòng điện này bị cản lại bởi điện trở của vật dẫn nên sản sinh ra nhiệt năng làm nóng vật dẫn điện. Dưới định luật bảo toàn năng lượng thì động năng của vật dẫn hóa thành nhiệt năng làm cho vật dẫn nóng lên
Cách tính dòng điện Fuco
Xét trong trường hợp một vòng dây dẫn điện đặt trong từ trường. Hiệu điện thế được sinh ra tỷ lệ với biến thiên từ thông dọc theo vòng dây, , theo tích phân của định luật cảm ứng Faraday:
Dòng điện sinh ra trong dây dẫn điện là dòng điện Fuco, nếu theo định luật Ohm thì tỷ lệ nghịch với điện trở R của dây:
Khi cường độ từ trường đồng nhất, B, bao phủ tiết diện cắt ngang của vòng dây dẫn, S, thì từ thông là:
Nếu như tiết diện S của vòng dây không thay đổi, thì công thưc tính biến thiên từ thông.
Dòng điện Fuco có công thức là
Còn nếu như từ trường biến đổi: dẫn đến . Ta sẽ có công thức tính dòng điện Fuco như sau:
Tác hại dòng điện Fuco
Hiện nay trong các máy biến thiến và động cơ điện, lõi sắt cửa chúng năng trong từ trường biến đổi, trong lõi có các dòng điện phuco xuất hiện, do hiệu ứng Joule-lenz nên năng lượng dòng điện phuco sẻ chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng máy và một phần nữa là gây hao phí làm giảm hiệu suất hoạt động của máy
Để hạn chế tình trạng này nhiều người phải hạ dòng điện Fuco xuống băng cách tăng điện trở của lõi, người ta không dùng cả khối sắt lớn làm lõi mà dùng nhiều lá sắt mỏng được sơn cách điện rồi ghép vào nhau sao cho các lát cắt song song với chiều của từ trường
Khi đó dòng điện Fuco chỉ chạy trong từng lá mỏng, vì từng lá đơn lẻ sẻ có kích thước nhỏ do đó điện trở lớn nên cường độ dòng điện Fuco sẻ bị giảm nhiều so với dòng điện Fuco trong một khối sắt lớn và khi đó năng lượng điện hao phí cũng giảm đi đáng kể
Đây là lý do tại sao các máy biến thế truyền thống thường dùng các lõi tôn silic được cán mỏng bởi chung có điện trở sẻ làm giảm phao phí dòng điện Fuco. Trong các kĩ thuật cao tầng và siêu cao tầng nhiều người bắt buộc phải sử dụng lõi dẫn từ là các vật liệu gốm có điện trở suất cao làm tổn hao Fuco được giảm thiểu
