Eddy Current לעומת Induced Current
זרם מערבולת וזרם מושרה הם שני מושגים בעלי ערך בתורת השדות האלקטרומגנטיים. לשני המושגים הללו מגוון רחב של יישומים בתחומים שונים. מאמר זה עוסק ביסודות של זרם מערבולת וזרם מושרה וההבדלים בין שני המושגים.
What is Induced Current?
הבנה של אינדוקציה אלקטרומגנטית חיונית, כדי להבין את הזרם המושרה. אינדוקציה אלקטרומגנטית היא ההשפעה של זרם הזורם דרך מוליך, שנע דרך שדה מגנטי. חוק פאראדיי הוא החוק המשפיע ביותר לגבי השפעה זו.הוא קבע שכוח אלקטרו-מוטיבי שנוצר סביב נתיב סגור הוא פרופורציונלי לקצב השינוי של השטף המגנטי דרך כל משטח התחום על ידי נתיב זה. אם הנתיב הסגור הוא לולאה במישור, קצב שינוי השטף המגנטי על שטח הלולאה הוא פרופורציונלי לכוח האלקטרו-מוטורי שנוצר בלולאה. עם זאת, הלולאה הזו אינה תחום שמרני כעת. לכן, חוקי חשמל נפוצים כגון חוק קירכהוף אינם ישימים במערכת זו. יש לציין ששדה מגנטי יציב, גם אם היה חזק על פני השטח, לא יוצר כוח אלקטרו-מוטורי. השדה המגנטי חייב להשתנות כדי ליצור את הכוח האלקטרומוטיבי. תיאוריה זו היא המושג העיקרי מאחורי ייצור חשמל. כמעט כל החשמל, מלבד התאים הסולאריים, מופק באמצעות מנגנון זה. השדה החשמלי שנוצר מהאינדוקציה האלקטרומגנטית הוא שדה לא שמרני. לכן, חוקי שדה שמרניים כמו חוק קירכהוף אינם תקפים בתחומים מושרה.עבור שדה לא שמרני, לנקודה בודדת יכולים להיות שני ערכים פוטנציאליים.
מה זה Eddy Current?
זרם מערבולת נוצר כאשר מוליך נחשף לשדה מגנטי משתנה. זרמי מערבולת ידועים גם כזרמי פוקו. זרמים אלה נוצרים בדרך כלל בלולאות סגורות קטנות בתוך המוליך. אדי פירושו לולאת מערבולות. חוזק זרם המערבולת תלוי בחוזק ובקצב השינוי של השדה המגנטי ובמוליכות החומר. אובדן זרם מערבולת הוא השיטה העיקרית לאובדן אנרגיה בשנאים. אלמלא אובדן זרם המערבולת, השנאים היו בעלי יעילות של כמעט 100%. אובדן זרם המערבולת בשנאים ממוזער על ידי שימוש בפלטות מוליכים דקות במיוחד ובעל מרווחי אוויר בנתיב של זרמי מערבולת. זרמי מערבולת יוצרים שדה מגנטי המנוגד לשינוי בשדה המגנטי. תופעת זרמי המערבולת משמשת ביישומים כגון ריחוף מגנטי, זיהוי מתכות, חישת מיקום, בלימה אלקטרומגנטית ובדיקות מבניות.זרמי המערבולת של מוליך תלויים גם בהשפעת העור של המתכת.
מה ההבדל בין זרם מערבולת לזרם מושרה?
• זרמי מערבולת נוצרים בתוך החומר, וזרמים מושרים נוצרים בתוך מעגל סגור.
• זרמי מערבולת אינם תלויים בשטח המוליך, אך זרמים מושרים תלויים באזור המכוסה במעגל.
• ניתן להתייחס לזרמים המושרים ככמות נטו של זרמי מערבולת שנוצרו בחומר.
