Existem vários fenômenos na eletricidade que os profissionais precisam saber. Embora nem todas as informações possam ser úteis na prática diária, às vezes ajudará a entender a causa de um problema. As correntes parasitas serviram de motivo para a formação de alguns truques tecnológicos na fabricação de máquinas elétricas e até se tornaram a base para o princípio de funcionamento de algumas invenções. Vamos ver o que são as correntes parasitas de Foucault e como elas surgem.
Contente:
- Breve definição
- História de descoberta
- Dano por corrente parasita
- Como reduzir perdas
- Aplicação na prática
Breve definição
As correntes parasitas são correntes que fluem nos condutores sob a influência de um campo magnético alternado sobre eles. O campo não precisa mudar, o corpo também pode se mover em um campo magnético, mesmo assim, uma corrente começará a fluir nele.
É impossível encontrar uma trajetória real para o movimento das correntes que as leve em conta, a corrente flui onde encontra o caminho com menor resistência. As correntes parasitas sempre fluem em um circuito fechado. As principais condições para sua ocorrência são a presença de um objeto em um campo magnético alternado ou seu movimento em relação ao campo.
História de descoberta
Em 1824, o cientista D.F. Arago estava conduzindo um experimento. Ele montou um disco de cobre em um eixo e colocou uma agulha magnética acima dele. Quando a agulha magnética girou, o disco começou a se mover. Foi assim que o fenômeno das correntes parasitas foi observado pela primeira vez. O disco começou a girar devido ao fato de que, devido ao fluxo de correntes, apareceu um campo magnético, que interagiu com a flecha. Foi batizado então como fenômeno de Arago.
Alguns anos depois, M. Faraday, que descobriu a lei da indução eletromagnética, explicou esse fenômeno da seguinte maneira: um campo magnético em movimento induz uma corrente no disco (como em um circuito fechado) e interage com o campo da flecha.
Por que o segundo nome é Foucault correntes? Porque o físico Foucault estudou detalhadamente o fenômeno das correntes parasitas. No decorrer de sua pesquisa, ele fez uma grande descoberta. Consistia no fato de os corpos serem aquecidos sob a influência de correntes parasitas. Com a teoria resolvida, agora vamos falar sobre onde as correntes de Foucault são aplicadas e quais causam problemas.
O vídeo abaixo fornece uma definição mais detalhada desse fenômeno:
Dano por corrente parasita
Se você estava considerando o projeto de um transformador de rede de 50 Hz, provavelmente notou que seu o núcleo é feito de chapas finas, embora possa parecer mais fácil fazer um molde sólido Projeto.
O fato é que é assim que as correntes parasitas são tratadas. Foucault estabeleceu o aquecimento dos corpos em que fluem. Como a operação do transformador é baseada nos princípios de interação de campos magnéticos alternados, as correntes parasitas são inevitáveis.
Qualquer aquecimento de corpos é a liberação de energia na forma de calor. Nesse caso, ocorrerá a perda do núcleo. Por que é perigoso? Em uma instalação elétrica, o forte aquecimento leva à destruição do isolamento dos enrolamentos e à falha da máquina. As correntes parasitas dependem das propriedades magnéticas do núcleo.
Como reduzir perdas
As perdas de energia no circuito magnético não são úteis, então como lidar com elas? Para reduzir seu tamanho, o núcleo é recrutado a partir de finas placas de aço elétrico - uma espécie de medida preventiva para reduzir as correntes parasitas. Essas perdas são descritas pela fórmula pela qual o cálculo pode ser feito:
Como você sabe: quanto menor a seção transversal do condutor, maior sua resistência, e quanto maior sua resistência, menor será a corrente. As placas são isoladas umas das outras com escala ou uma camada de verniz. Os núcleos de grandes transformadores são unidos por um pino isolado. Isso reduz a perda do núcleo, ou seja, essas são as principais formas de reduzir as correntes de Foucault.
Quais são as consequências da influência desse fenômeno? O campo magnético decorrente do fluxo das correntes de Foucault enfraquece o campo de onde surgiram. Ou seja, as correntes parasitas reduzem a força dos eletroímãs. O mesmo se aplica ao projeto do motor elétrico e das peças do gerador: rotor e estator.
Aplicação na prática
Agora sobre as áreas úteis de aplicação das correntes de Foucault. Uma grande contribuição foi feita para a metalurgia com a invenção dos fornos de indução de aço. Eles são projetados de forma que a massa de metal derretida seja colocada dentro de uma bobina por onde flui uma corrente de alta freqüência. Seu campo magnético induz grandes correntes dentro do metal até que ele derreta completamente.
Nota do autor! O desenvolvimento de fornos de indução melhorou significativamente a compatibilidade ambiental da produção de metal e mudou o conceito de métodos de fundição. Eu trabalho em uma planta metalúrgica, onde uma nova oficina de alta tecnologia foi lançada há dez anos com tais instalações, e alguns anos após o desenvolvimento de novos equipamentos, o clássico coração aberto. Isso indica a produtividade deste método de aquecimento de metais. As correntes parasitas também são usadas para o endurecimento da superfície do metal.
Aplicação visual na prática:
Além da metalurgia, são utilizados na produção de aparelhos elétricos a vácuo. O problema é a evacuação completa dos gases antes de selar o frasco. Com o auxílio das correntes de Foucault, os eletrodos das lâmpadas são aquecidos a altas temperaturas, desativando o gás.
Na vida cotidiana, é possível encontrar fogões de indução nos quais os alimentos são cozidos, graças à aplicação desse fenômeno. Como você pode ver, as correntes parasitas têm seus prós e contras.
As correntes de Foucault são boas e más. Em alguns casos, sua influência não leva a problemas elétricos. Por exemplo, um duto colocado perto de linhas de cabo apodrece mais rápido sem motivo aparente de terceiros. Ao mesmo tempo, os dispositivos de aquecimento por indução mostraram-se bastante bons, especialmente porque esse dispositivo para uso doméstico pode ser montado por você. Esperamos que agora você saiba o que são as correntes parasitas de Foucault, bem como qual aplicação elas encontraram na produção e na vida cotidiana.
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