Correnti parassite di Foucault: cause e applicazioni

Ci sono una serie di fenomeni nell'elettricità che i professionisti devono conoscere. Sebbene non tutte le informazioni possano essere utili nella pratica quotidiana, a volte aiutano a capire la causa di un problema. Le correnti parassite sono servite come motivo per la formazione di alcuni trucchi tecnologici nella produzione di macchine elettriche e sono persino diventate la base per il principio di funzionamento di alcune invenzioni. Vediamo cosa sono le correnti parassite di Foucault e come si presentano.

Breve definizione

Le correnti parassite sono correnti che fluiscono nei conduttori sotto l'influenza di un campo magnetico alternato su di essi. Il campo non deve cambiare, il corpo può anche muoversi in un campo magnetico, tuttavia, una corrente inizierà a fluire in esso.

È impossibile trovare una vera traiettoria per il movimento delle correnti per tenerne conto, la corrente scorre dove trova il percorso con la minor resistenza. Le correnti parassite scorrono sempre in un circuito chiuso. Le condizioni principali per il suo verificarsi sono la presenza di un oggetto in un campo magnetico alternato o il suo movimento rispetto al campo.

Storia della scoperta

Nel 1824, lo scienziato D.F. Arago stava conducendo un esperimento. Ha montato un disco di rame su un asse e ha posizionato un ago magnetico sopra di esso. Quando l'ago magnetico ruotava, il disco iniziava a muoversi. È così che è stato osservato per la prima volta il fenomeno delle correnti parassite. Il disco iniziò a ruotare a causa del fatto che, a causa del flusso di correnti, apparve un campo magnetico che interagiva con la freccia. Fu chiamato allora come il fenomeno Arago.

Un paio di anni dopo M. Faraday, che scoprì la legge dell'induzione elettromagnetica, spiegò questo fenomeno in questo modo: un campo magnetico in movimento induce una corrente nel disco (come in un anello chiuso) e interagisce con il campo della freccia.

Perché il secondo nome è Foucault correnti? Perché il fisico Foucault ha studiato in dettaglio il fenomeno delle correnti parassite. Nel corso della sua ricerca, ha fatto una grande scoperta. Consisteva nel fatto che i corpi sono riscaldati sotto l'influenza delle correnti parassite. Risolta la teoria, ora parleremo di dove vengono applicate le correnti di Foucault e quali causano problemi.

Il video seguente fornisce una definizione più dettagliata di questo fenomeno:

Danno a correnti parassite

Se stavi prendendo in considerazione il progetto di un trasformatore di rete da 50 Hz, probabilmente avrai notato che il suo il nucleo è formato da fogli sottili, anche se può sembrare che fosse più facile fare un calco solido design.

Il fatto è che è così che si affrontano le correnti parassite. Foucault ha stabilito il riscaldamento dei corpi in cui scorrono. Poiché il funzionamento del trasformatore si basa sui principi di interazione dei campi magnetici alternati, le correnti parassite sono inevitabili.

Qualsiasi riscaldamento dei corpi è il rilascio di energia sotto forma di calore. In questo caso, si verificherà una perdita di core. Perché è pericoloso? In un'installazione elettrica, un forte riscaldamento porta alla distruzione dell'isolamento degli avvolgimenti e al guasto della macchina. Le correnti parassite dipendono dalle proprietà magnetiche del nucleo.

Come ridurre le perdite

Le perdite di energia nel circuito magnetico non sono utili, quindi come affrontarle? Per ridurne le dimensioni, il nucleo viene reclutato da sottili lastre di acciaio elettrico: questa è una sorta di misura preventiva per ridurre le correnti parassite. Tali perdite sono descritte dalla formula con cui è possibile effettuare il calcolo:

Come sai: minore è la sezione del conduttore, maggiore è la sua resistenza e maggiore è la sua resistenza, minore è la corrente. Le piastre sono isolate l'una dall'altra con scaglie o uno strato di vernice. I nuclei dei grandi trasformatori sono uniti con un perno isolato. Ciò riduce la perdita del nucleo, ad es. questi sono i modi principali per ridurre le correnti di Foucault.

Quali sono le conseguenze dell'influenza di questo fenomeno? Il campo magnetico derivante dal flusso delle correnti di Foucault indebolisce il campo a causa del quale sono sorte. Cioè, le correnti parassite riducono la forza degli elettromagneti. Lo stesso vale per la progettazione delle parti del motore elettrico e del generatore: rotore e statore.

Applicazione in pratica

Ora sulle aree utili di applicazione delle correnti di Foucault. Un enorme contributo è stato dato alla metallurgia con l'invenzione dei forni a induzione per la produzione di acciaio. Sono progettati in modo tale che la massa fusa di metallo sia posta all'interno di una bobina attraverso la quale scorre una corrente ad alta frequenza. Il suo campo magnetico induce grandi correnti all'interno del metallo fino a quando non si scioglie completamente.

Nota dell'autore! Lo sviluppo dei forni a induzione ha notevolmente migliorato la compatibilità ambientale della produzione di metalli e ha cambiato il concetto di metodi di fusione. Lavoro in uno stabilimento metallurgico, dove dieci anni fa è stata avviata una nuova officina ad alta tecnologia con tali installazioni, e pochi anni dopo lo sviluppo di nuove apparecchiature, le classiche focolare aperto. Questo indica la produttività di questo metodo di riscaldamento dei metalli. Le correnti parassite vengono utilizzate anche per l'indurimento superficiale del metallo.

Applicazione visiva in pratica:

Oltre alla metallurgia, vengono utilizzati nella produzione di dispositivi elettrici per il vuoto. Il problema è la completa evacuazione dei gas prima di sigillare il pallone. Con l'aiuto delle correnti di Foucault, gli elettrodi della lampada vengono riscaldati ad alte temperature, disattivando così il gas.

Nella vita di tutti i giorni, puoi trovare cucine a induzione su cui vengono cotti i cibi, grazie all'applicazione di questo fenomeno. Come puoi vedere, le correnti parassite hanno i loro pro e contro.

Le correnti di Foucault sono sia buone che cattive. In alcuni casi, la loro influenza non porta a problemi elettrici. Ad esempio, una conduttura posata vicino a linee di cavi marcisce più velocemente senza un motivo apparente di terze parti. Allo stesso tempo, i dispositivi di riscaldamento a induzione si sono dimostrati abbastanza buoni, soprattutto perché un tale dispositivo per uso domestico può essere assemblato da solo. Speriamo che ora sappiate quali sono le correnti parassite di Foucault e quale applicazione hanno trovato nella produzione e nella vita di tutti i giorni.

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