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涡流和趋肤效应

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标签: 涡流

涡流

趋肤效应

趋肤效应

 一、涡流(eddy  current)     当大块导体处于变化的磁场中或在磁场中运动时,导体内部会产生呈涡旋状感应电流,涡电流,简称涡流。      由于导体电阻很小涡流强度会很大,有大量的      能量转变为热能,造成能量的损失称为涡流损耗。        抑制涡流:铁芯做成片状,涂敷绝缘材料,铁芯片尽量做薄,使用电阻率很大的铁氧体芯。         利用涡流:熔炼金属;真空熔炼和提纯;电磁驱动或电磁阻尼。 二、趋肤效应  (skin  effect  )       当交变电流通过导线时,电流密度在导线横截面上的分布是不均匀的,并随着电流变化频率的升高,电流将越来越集中于导线的表面附近,导线内部的电流却越来越小的现象称为趋肤效应。 引起趋肤效应的原因就是涡流。      涡流i的方向在导体内部总与电流I变化趋势相反,阻碍I变化,在导体表面附近,却与I变化趋势相同。交变电流不易在导体内部流动,而易于在导体表面附近流动,形成趋肤效应。      由于趋肤效应的产生,使导线通过交变电流的有效截面积减小了,导线的电阻增大了。       改善方法:一是采用相互绝缘的细导线束来代替总截面积与其相等的实心导线,实际上是抑制涡流;另一种方法是在导线表面镀银,  实际上是降低导线表面的电阻率。       应用于金属表面热处理。若使高频强电流通过金属导体,或将金属导体置于交变磁场中,由于趋肤效应,导体表面温度上升,当升至淬火温度时,迅速冷却,使表面硬度增大。而导体内部的温度还远低于淬火温度,在迅速冷却后仍保持韧性。这种热处理方法称为表面淬火。   

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