Il existe un certain nombre de phénomènes en électricité que les professionnels doivent connaître. Bien que toutes les informations ne soient pas utiles dans la pratique quotidienne, elles peuvent parfois aider à comprendre la cause d'un problème. Les courants de Foucault ont été à l'origine de la formation de certaines astuces technologiques dans la fabrication de machines électriques et sont même devenus la base du principe de fonctionnement de certaines inventions. Voyons ce que sont les courants de Foucault de Foucault et comment ils naissent.
Teneur:
- Brève définition
- Historique de la découverte
- Dommage par courants de Foucault
- Comment réduire les pertes
- Application en pratique
Brève définition
Les courants de Foucault sont des courants qui circulent dans les conducteurs sous l'influence d'un champ magnétique alternatif sur eux. Le champ n'a pas à changer, le corps peut aussi se déplacer dans un champ magnétique, tout de même, un courant commencera à y circuler.
Il est impossible de trouver une véritable trajectoire pour le mouvement des courants pour les prendre en compte, le courant circule là où il trouve le chemin avec le moins de résistance. Les courants de Foucault circulent toujours en boucle fermée. Les principales conditions de son apparition sont la présence d'un objet dans un champ magnétique alternatif ou son mouvement par rapport au champ.
Historique de la découverte
En 1824, le scientifique D.F. Arago menait une expérience. Il monta un disque de cuivre sur un axe et plaça une aiguille magnétique au-dessus. Lorsque l'aiguille magnétique a tourné, le disque a commencé à bouger. C'est ainsi que le phénomène des courants de Foucault a été observé pour la première fois. Le disque a commencé à tourner en raison du fait que, en raison du flux de courants, un champ magnétique est apparu, qui a interagi avec la flèche. Il a été nommé alors comme le phénomène Arago.
Quelques années plus tard, M. Faraday, qui a découvert la loi de l'induction électromagnétique, a expliqué ce phénomène ainsi: un champ magnétique en mouvement induit un courant dans le disque (comme dans une boucle fermée) et il interagit avec le champ de la flèche.
Pourquoi le deuxième nom de Foucault est-il courant ? Car le physicien Foucault a étudié en détail le phénomène des courants de Foucault. Au cours de ses recherches, il a fait une grande découverte. Cela consistait dans le fait que les corps s'échauffent sous l'influence des courants de Foucault. Avec la théorie triée, nous allons maintenant parler de l'endroit où les courants de Foucault sont appliqués et de ceux qui causent des problèmes.
La vidéo ci-dessous donne une définition plus détaillée de ce phénomène :
Dommage par courants de Foucault
Si vous envisagez la conception d'un transformateur secteur 50 Hz, vous avez probablement remarqué que son le noyau est constitué de feuilles minces, bien qu'il puisse sembler qu'il était plus facile de faire un moulage solide conception.
Le fait est que c'est ainsi que les courants de Foucault sont traités. Foucault a établi l'échauffement des corps dans lesquels ils s'écoulent. Étant donné que le fonctionnement du transformateur est basé sur les principes d'interaction des champs magnétiques alternatifs, les courants de Foucault sont inévitables.
Tout échauffement des corps est la libération d'énergie sous forme de chaleur. Dans ce cas, une perte de noyau se produira. Pourquoi est-ce dangereux? Dans une installation électrique, un fort échauffement entraîne la destruction de l'isolation des enroulements et la défaillance de la machine. Les courants de Foucault dépendent des propriétés magnétiques du noyau.
Comment réduire les pertes
Les pertes d'énergie dans le circuit magnétique ne sont pas utiles, alors comment les gérer? Pour réduire leur taille, le noyau est recruté à partir de fines plaques d'acier électrique - c'est une sorte de mesure préventive pour réduire les courants parasites. Ces pertes sont décrites par la formule par laquelle le calcul peut être effectué :
Comme vous le savez: plus la section du conducteur est petite, plus sa résistance est grande, et plus sa résistance est grande, plus le courant est faible. Les plaques sont isolées les unes des autres avec du tartre ou une couche de vernis. Les noyaux des gros transformateurs sont réunis avec une broche isolée. Cela réduit la perte de noyau, c'est-à-dire ce sont les principaux moyens de réduire les courants de Foucault.
Quelles sont les conséquences de l'influence de ce phénomène? Le champ magnétique résultant de l'écoulement des courants de Foucault affaiblit le champ à cause duquel ils sont apparus. C'est-à-dire que les courants de Foucault réduisent la force des électro-aimants. Il en va de même pour la conception des pièces du moteur électrique et du générateur: rotor et stator.
Application en pratique
Parlons maintenant des domaines d'application utiles des courants de Foucault. Une énorme contribution a été apportée à la métallurgie avec l'invention des fours de fabrication d'acier à induction. Ils sont conçus de manière à ce que la masse de métal en fusion soit placée à l'intérieur d'une bobine traversée par un courant à haute fréquence. Son champ magnétique induit de grands courants à l'intérieur du métal jusqu'à ce qu'il fonde complètement.
Note de l'auteur! Le développement des fours à induction a considérablement amélioré le respect de l'environnement de la production de métal et modifié le concept des méthodes de fusion. Je travaille dans une usine métallurgique, où un nouvel atelier de haute technologie a été inauguré il y a dix ans avec de telles installations, et quelques années après le développement de nouveaux équipements, le classique foyer ouvert. Cela indique la productivité de cette méthode de chauffage des métaux. Les courants de Foucault sont également utilisés pour le durcissement superficiel du métal.
Application visuelle en pratique :
En plus de la métallurgie, ils sont utilisés dans la production d'appareils à vide électriques. Le problème est l'évacuation complète des gaz avant de sceller le ballon. A l'aide des courants de Foucault, les électrodes de la lampe sont chauffées à des températures élevées, désactivant ainsi le gaz.
Dans la vie de tous les jours, vous pouvez trouver des cuisinières à induction sur lesquelles les aliments sont cuits, grâce à l'application de ce phénomène. Comme vous pouvez le voir, les courants de Foucault ont leurs avantages et leurs inconvénients.
Les courants de Foucault sont à la fois bons et mauvais. Dans certains cas, leur influence n'entraîne pas de problèmes électriques. Par exemple, un pipeline posé près des lignes de câble pourrit plus rapidement sans aucune raison apparente de tiers. Dans le même temps, les appareils de chauffage par induction se sont révélés assez bons, d'autant plus qu'un tel appareil à usage domestique peut être assemblé par vous-même. Nous espérons que vous savez maintenant ce que sont les courants de Foucault de Foucault, ainsi que quelle application ils trouvent dans la production et dans la vie de tous les jours.
Matériaux associés :
- Comment faire une chaudière à induction de vos propres mains
- La dépendance de la résistance du conducteur à la température
- La règle de la vrille en mots simples