Hay una serie de fenómenos en la electricidad que los profesionales deben conocer. Aunque no toda la información puede ser útil en la práctica diaria, a veces ayudará a comprender la causa de un problema. Las corrientes de Foucault sirvieron como motivo de la formación de algunos trucos tecnológicos en la fabricación de máquinas eléctricas e incluso se convirtieron en la base del principio de funcionamiento de algunos inventos. Veamos qué son las corrientes de Foucault y cómo surgen.
Contenido:
- Breve definición
- Historia de descubrimiento
- Daño por corrientes de Foucault
- Cómo reducir pérdidas
- Aplicación en la práctica
Breve definición
Las corrientes parásitas son corrientes que fluyen en los conductores bajo la influencia de un campo magnético alterno sobre ellos. El campo no tiene por qué cambiar, el cuerpo también puede moverse en un campo magnético, de todos modos, una corriente comenzará a fluir en él.
Es imposible encontrar una trayectoria real para el movimiento de las corrientes para tenerlas en cuenta, la corriente fluye donde encuentra el camino con la menor resistencia. Las corrientes de Foucault siempre fluyen en un circuito cerrado. Las principales condiciones para su ocurrencia son la presencia de un objeto en un campo magnético alterno o su movimiento relativo al campo.
Historia de descubrimiento
En 1824, el científico D.F. Arago estaba realizando un experimento. Montó un disco de cobre en un eje y colocó una aguja magnética encima de él. Cuando la aguja magnética giró, el disco comenzó a moverse. Así fue como se observó por primera vez el fenómeno de las corrientes parásitas. El disco comenzó a girar debido a que, debido al flujo de corrientes, apareció un campo magnético, que interactuó con la flecha. Fue nombrado entonces como el fenómeno Arago.
Un par de años después, M. Faraday, quien descubrió la ley de la inducción electromagnética, explicó este fenómeno de esta manera: un campo magnético en movimiento induce una corriente en el disco (como en un bucle cerrado) e interactúa con el campo de la flecha.
¿Por qué el segundo nombre es Corrientes de Foucault? Porque el físico Foucault estudió en detalle el fenómeno de las corrientes parásitas. En el curso de su investigación, hizo un gran descubrimiento. Consistía en el hecho de que los cuerpos se calientan bajo la influencia de las corrientes de Foucault. Con la teoría resuelta, ahora hablaremos de dónde se aplican las corrientes de Foucault y cuáles causan problemas.
El video a continuación proporciona una definición más detallada de este fenómeno:
Daño por corrientes de Foucault
Si estaba considerando el diseño de un transformador de red de 50 Hz, probablemente notó que su el núcleo está formado por láminas delgadas, aunque puede parecer que fue más fácil hacer un molde sólido diseño.
El caso es que así se tratan las corrientes parásitas. Foucault estableció el calentamiento de los cuerpos en los que fluyen. Dado que el funcionamiento del transformador se basa en los principios de interacción de campos magnéticos alternos, las corrientes parásitas son inevitables.
Cualquier calentamiento de los cuerpos es la liberación de energía en forma de calor. En este caso, se producirá una pérdida de núcleo. ¿Por qué es peligroso? En una instalación eléctrica, un fuerte calentamiento conduce a la destrucción del aislamiento de los devanados y al fallo de la máquina. Las corrientes de Foucault dependen de las propiedades magnéticas del núcleo.
Cómo reducir pérdidas
Las pérdidas de energía en el circuito magnético no son útiles, entonces, ¿cómo lidiar con ellas? Para reducir su tamaño, el núcleo se recluta a partir de placas delgadas de acero eléctrico; esta es una especie de medida preventiva para reducir las corrientes parásitas. Dichas pérdidas se describen mediante la fórmula mediante la cual se puede realizar el cálculo:
Como sabes: cuanto menor es la sección transversal del conductor, mayor es su resistencia, y cuanto mayor es su resistencia, menor es la corriente. Las placas están aisladas entre sí con escamas o una capa de barniz. Los núcleos de los transformadores grandes se juntan con un pin aislado. Esto reduce la pérdida de núcleo, es decir estas son las principales formas de reducir las corrientes de Foucault.
¿Cuáles son las consecuencias de la influencia de este fenómeno? El campo magnético que surge del flujo de las corrientes de Foucault debilita el campo por el que surgieron. Es decir, las corrientes parásitas reducen la fuerza de los electroimanes. Lo mismo se aplica al diseño de partes de motores y generadores eléctricos: rotor y estator.
Aplicación en la práctica
Ahora sobre las áreas útiles de aplicación de las corrientes de Foucault. Se hizo una gran contribución a la metalurgia con la invención de los hornos de inducción para la fabricación de acero. Están diseñados de tal manera que la masa de metal fundido se coloca dentro de una bobina a través de la cual fluye una corriente de alta frecuencia. Su campo magnético induce grandes corrientes dentro del metal hasta que se derrite por completo.
¡Nota del autor! El desarrollo de hornos de inducción ha mejorado significativamente el respeto al medio ambiente de la producción de metales y ha cambiado el concepto de métodos de fundición. Trabajo en una planta metalúrgica, donde hace diez años se inauguró un nuevo taller de alta tecnología con tales instalaciones, y unos años después del desarrollo de nuevos equipos, el clásico hogar abierto. Esto indica la productividad de este método de calentar metales. Las corrientes de Foucault también se utilizan para el endurecimiento de la superficie del metal.
Aplicación visual en la práctica:
Además de la metalurgia, se utilizan en la producción de dispositivos eléctricos de vacío. El problema es la evacuación completa de los gases antes de sellar el matraz. Con la ayuda de las corrientes de Foucault, los electrodos de la lámpara se calientan a altas temperaturas, desactivando así el gas.
En la vida cotidiana, se pueden encontrar cocinas de inducción en las que se cocinan los alimentos, gracias a la aplicación de este fenómeno. Como puede ver, las corrientes de Foucault tienen sus pros y sus contras.
Las corrientes de Foucault son buenas y malas. En algunos casos, su influencia no conduce a problemas eléctricos. Por ejemplo, una tubería tendida cerca de líneas de cable se pudre más rápido sin razón aparente de terceros. Al mismo tiempo, los dispositivos de calentamiento por inducción han demostrado ser bastante buenos, especialmente porque usted mismo puede ensamblar un dispositivo de este tipo para uso doméstico. Esperamos que ahora sepa cuáles son las corrientes parásitas de Foucault, así como qué aplicación encontraron en la producción y en la vida cotidiana.
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