Hva er Eddy Currents?

På samme måte som turbulens former når et legeme beveger seg gjennom luften, når et magnetisk felt er funnet å være i endring i nærheten av en leder, virvelstrømmer dannes i lederen. Disse strømmene danne en mekanisme for tap for enheter som opererer med magnetiske felt, som kan være en god ting (f.eks magnetbremse) eller en dårlig ting (f.eks, transformatorer) for driften av enheten.

Fenomen

Leon Foucault oppdaget fenomenet med virvelstrømmer i 1851. Den mekanisme som gjør at de er dannet er tendensen av et skiftende magnetfelt for å indusere en strøm som motvirker endringen. Når en slik endring felt i nærheten av en massiv leder, små strømsløyfer dannes i leder, elektronene gjennomløper små sirkler som i sin tur genererer et magnetfelt som motvirker endringen.

Effekt på Operasjon

Siden den induserte magnetfelt vil være av størrelsesorden nesten motsatt til den første banen, vil det generere tilsvarende en friksjonskraft. Slike krefter vil konvertere energi fra kinetisk og magnetisk til termisk energi. En slik omdannelse av energi kan betraktes som god eller dårlig i driften av magnetiske enheter som genererer sterke felt i nærheten av lederne.

ugunstige effekter

Det største eksempel på den ugunstige effekten av virvelstrømmer er i transformatorer. Transformatorer arbeider ved å kjøre en strøm ved en gitt spenning gjennom en strømsløyfe som skaper et magnetfelt. Dette feltet vil indusere en strøm og spenning i en annen løkke, og gjennom forskjeller i looper, kan spenninger konverteres opp eller ned etter behov. Men når virvelstrømmer genereres i kjernene i disse transformatorer, unnslipper kraft omdannelse og den resulterende spenning kan ikke være så nær målet som forutsatt.

Løsninger for uheldige virkninger

Den beste løsningen for å minimere virvelstrømmer er å benytte laminerte kjerner. I stedet for et fast stykke av metall, er laminerte kjerner består av en rekke lag av materiale, hvert lag isolert fra hverandre. Dette begrenser det område innenfor hvilket en virvelstrøm kan danne, og mens det ikke eliminere dem, de er sterkt redusert i størrelse, og deres evne til å lekke energi er vesentlig svekket.

Gunstige bruksområder for Eddy Currents

Dannelsen av virvelstrømmer er ikke nødvendigvis en dårlig ting. Siden virvelstrømmer konvertere magnetisk energi til varme, har de funnet bruksområder som induksjonsovner. Deres svar til den kinetiske bevegelsen av magneter gir også bruken til elektromagnetisk bremsing. Siden virvelstrømmene genererer magnetiske felt, vil disse feltene presse mot de innkommende magnetene, i kraft bremse dem ned. Denne handlingen resulterer i jevn bremse og demping av bevegelsen av magneter i nærheten av en leder, med ubetydelig fysisk slitasje.