Courants de Foucault
Sous l'influence de ces etc. c) dans la masse de la partie métallique des courants de Foucault (courants de Foucault), qui sont enfermés dans la masse, formant des chaînes de courants de Foucault.
Les courants de Foucault (également les courants de Foucault) sont des courants électriques qui résultent de l'induction électromagnétique dans un milieu conducteur (généralement un métal) lorsque le flux magnétique qui le traverse change.
Les courants de Foucault génèrent leurs propres flux magnétiques qui, à travers La règle de Lenz, s'opposent au flux magnétique de la bobine et l'affaiblissent. Ils provoquent également un échauffement central, qui est un gaspillage d'énergie.
Laissez-le avoir un noyau en matériau métallique. Nous mettons une bobine sur ce noyau, le long de laquelle nous passons courant alternatif… Autour de la bobine, il y aura un courant magnétique alternatif traversant le noyau.Dans ce cas, une force électromotrice induite sera induite dans le noyau, qui à son tour provoque des courants dans le noyau appelés courants de Foucault. Ces courants de Foucault chauffent le noyau. La résistance électrique du noyau étant faible, les courants induits induits dans les noyaux peuvent être assez importants et l'échauffement du noyau peut être considérable.
L'émergence des courants de Foucault (courants de Foucault)
Les courants de Foucault ont été découverts pour la première fois par le scientifique français D.F. Arago (1786 - 1853) en 1824 dans un disque de cuivre situé sur un axe sous une aiguille magnétique tournante. En raison des courants de Foucault, le disque a commencé à tourner. Ce phénomène, appelé phénomène Arago, fut expliqué quelques années plus tard par M. Faraday à partir de la position de la loi de l'induction électromagnétique.
Les courants de Foucault ont été étudiés en détail par le physicien français Foucault (1819 - 1868) et portent son nom. Il a appelé le phénomène d'échauffement des corps métalliques tournant dans un champ magnétique, les courants de Foucault.
V à titre d'exemple sur la figure non couverte montre des courants de Foucault induits dans un noyau massif placé dans une bobine AC. Un champ magnétique alternatif induit des courants fermés le long de trajets situés dans des plans perpendiculaires à la direction du champ.
Courants de Foucault : a — dans un noyau massif, b — dans un noyau lamellaire
Moyens de réduire les courants de Foucault
La puissance consommée pour chauffer le noyau par courants de Foucault réduit inutilement le rendement des dispositifs techniques de type électromagnétique.
Pour réduire la puissance des courants de Foucault, la résistance électrique du circuit magnétique est augmentée ; pour cela, les noyaux sont collectés à partir de plaques minces (0,1-0,5 mm) séparées, isolées les unes des autres à l'aide d'un vernis ou d'une roche spéciale.
Les noyaux magnétiques de toutes les machines et appareils à courant alternatif et les noyaux d'induit des machines à courant continu sont assemblés à partir de plaques vernies ou à film non conducteur (phosphate), isolées les unes des autres, estampées à partir de tôle d'acier électrique. Le plan des plaques doit être parallèle à la direction du flux magnétique.
Avec une telle séparation de la section transversale du noyau du circuit magnétique, les courants de Foucault sont considérablement affaiblis, car les flux magnétiques qui bloquent les boucles de courants de Foucault sont réduits, et donc la force électromotrice induite par ces courants est également réduite. etc. avec la création de courants de Foucault.
Des additifs spéciaux sont également introduits dans le matériau de base, ce qui l'augmente également. résistance électrique. Pour augmenter la résistance électrique d'un ferromagnétique, l'acier électrique est préparé avec un additif au silicium.
Circuit magnétique doublé du transformateur
Les noyaux de certaines bobines (bobines) sont tirés de morceaux de fil de fer chauffé au rouge.Les bandes de fer sont placées parallèlement aux lignes de flux magnétique. Les courants de Foucault circulant dans des plans perpendiculaires à la direction du flux magnétique sont limités par des joints isolants. Les magnétodiélectriques sont utilisés pour les noyaux magnétiques d'appareils et d'appareils fonctionnant à haute fréquence. Afin de réduire les courants de Foucault dans les fils, ces derniers sont réalisés sous la forme d'un faisceau de fils individuels, isolés les uns des autres.
Un lysendrat est un système de fils de cuivre tressés dans lequel chaque noyau est isolé de ses voisins. Le conducteur frontal est conçu pour être utilisé avec des courants à haute fréquence afin d'éviter l'apparition de courants vagabonds et de courants de Foucault.
Application des courants de Foucault
Dans certains cas, les courants de Foucault sont utilisés dans la technologie, par exemple pour arrêter la rotation de pièces massives. La force électromotrice induite dans les éléments de la pièce lors de la traversée du champ magnétique provoque des courants fermés dans son épaisseur qui, en interaction avec le champ magnétique, créent des contre-moments importants.
Un tel freinage magnéto-inductif est également largement utilisé pour calmer le mouvement des parties mobiles des compteurs électriques, notamment pour créer un contre-couple et arrêter la partie mobile des compteurs électriques.
Dans ces dispositifs, un disque monté sur l'axe du compteur tourne dans l'entrefer d'un aimant permanent. Les courants de Foucault induits dans la masse du disque lors de ce mouvement, en interaction avec le flux d'un même aimant, créent des couples opposés et freinants.
Par exemple, des courants de Foucault ont été détectés dans le dispositif de freinage magnétique d'un disque de compteur électrique. Rotation, le disque se croise lignes de champ magnétique à aimant permanent… Des courants de Foucault apparaissent dans le plan du disque, qui à leur tour créent leurs propres flux magnétiques sous la forme de tubes autour du courant de Foucault. Interagissant avec le champ principal de l'aimant, ces flux ralentissent le disque.
Dans certains cas, à l'aide de courants de Foucault, il est possible d'utiliser des opérations technologiques qui ne peuvent être mises en œuvre sans courants haute fréquence. Par exemple, dans la fabrication d'appareils et d'appareils à vide, il est nécessaire d'évacuer soigneusement l'air et les autres gaz d'une bouteille. Cependant, il y a du gaz résiduel dans les raccords métalliques à l'intérieur du cylindre, qui ne peut être éliminé qu'après l'ébullition du cylindre.
Pour un dégazage complet de l'armature, un dispositif à vide est placé dans le champ d'un générateur haute fréquence, sous l'action des courants de Foucault, l'armature est chauffée à des centaines de degrés, jusqu'à ce que le gaz restant soit neutralisé.
L'utilisation des courants de Foucault dans le durcissement par induction des métaux
Un exemple d'application utile des courants de Foucault en champ alternatif est fours électriques à induction… Dans ceux-ci, un champ magnétique à haute fréquence créé par une bobine qui entoure le creuset induit des courants de Foucault dans le métal du creuset. L'énergie des courants de Foucault est transformée en chaleur qui fait fondre le métal.