Pöörisvool vs indutseeritud vool
Pöörisvool ja indutseeritud vool on elektromagnetvälja teoorias kaks väärtuslikku mõistet. Neil kahel kontseptsioonil on lai valik rakendusi erinevates valdkondades. See artikkel räägib pöörisvoolu ja indutseeritud voolu põhitõdedest ning nende kahe mõiste erinevustest.
Mis on indutseeritud vool?
Elektromagnetilise induktsiooni mõistmine on indutseeritud voolu mõistmiseks hädavajalik. Elektromagnetiline induktsioon on läbi magnetvälja liikuva juhi läbiva voolu mõju. Faraday seadus on selle mõju kohta kõige mõjukam seadus. Ta väitis, et suletud tee ümber tekkiv elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega läbi mis tahes selle rajaga piiratud pinna. Kui suletud tee on tasapinnal olev ahel, on magnetvoo muutumise kiirus kontuuri ala ulatuses võrdeline ahelas tekkiva elektromotoorjõuga. See silmus ei ole aga praegu konservatiivne valdkond. Seetõttu ei kehti selles süsteemis tavalised elektriseadused, nagu Kirchhoffi seadus. Tuleb märkida, et püsiv magnetväli, isegi kui see oleks üle pinna tugev, ei tekitaks elektromotoorjõudu. Elektromotoorjõu tekitamiseks peab magnetväli muutuma. See teooria on elektritootmise peamine kontseptsioon. Peaaegu kogu elekter, välja arvatud päikesepatareid, toodetakse selle mehhanismi abil. Elektromagnetilise induktsiooni tekitatud elektriväli on mittekonservatiivne väli. Seetõttu ei kehti konservatiivsed väljaseadused, nagu Kirchhoffi seadus, indutseeritud väljades. Mittekonservatiivse välja puhul võib ühel punktil olla kaks potentsiaalset väärtust.
Mis on pöörisvool?
Kui juht puutub kokku muutuva magnetväljaga, tekib pöörisvool. Pöörisvoolusid tuntakse ka Foucault vooludena. Need voolud tekitatakse tavaliselt juhi sees väikestes suletud ahelates. Pööris tähendab turbulentsiahelat. Pöörisvoolu tugevus sõltub magnetvälja tugevusest ja muutumiskiirusest ning materjali juhtivusest. Pöörisvoolukadu on peamine energiakao meetod trafodes. Kui mitte pöörisvoolukadu, oleks trafode efektiivsus peaaegu 100%. Trafode pöörisvoolukadu minimeeritakse kasutades üliõhukesi juhtplaate ja õhuvahesid pöörisvoolude teel. Pöörisvoolud loovad magnetvälja, mis on vastu magnetvälja muutumisele. Pöörisvoolude nähtust kasutatakse sellistes rakendustes nagu magnetiline levitatsioon, metallide tuvastamine, asukoha tuvastamine, elektromagnetiline pidurdamine ja konstruktsiooni testimine. Juhtide pöörisvoolud sõltuvad ka metalli nahaefektist.
Mis vahe on pöörisvoolul ja indutseeritud voolul?
• Materjalis tekivad pöörisvoolud ja suletud ahelas tekivad indutseeritud voolud.
• Pöörisvoolud ei sõltu juhtme pindalast, kuid indutseeritud voolud sõltuvad vooluringiga kaetud alast.
• Indutseeritud voolu võib pidada materjalis tekkivate pöörisvoolude netosummaks.
