Verschil tussen wervelstroom en geïnduceerde stroom

Belangrijkste verschil - Eddy Current versus geïnduceerde stroom

Wervelstroom en geïnduceerde stroom verwijzen naar stromen die zich vormen op een geleider als gevolg van een veranderend magnetisch veld erover. De grootste verschil tussen wervelstroom en geïnduceerde stroom is dat geïnduceerde stroom verwijst naar stromen die in draden van draad in een gesloten circuit stromen terwijl wervelstroom verwijst naar lussen van stromen die binnen stukken van grotere geleiders stromen als gevolg van elektromagnetische inductie.

Wat is geïnduceerde stroom

Volgens De wet van Faraday, telkens wanneer de magnetische flux door een geleider verandert, wordt er een EMF in de geleider geïnduceerd. Volgens Wet van Lenz, de richting van de geïnduceerde emf verzet zich tegen de verandering in magnetische flux die deze veroorzaakt. Als de magnetische flux wordt gegeven door , dan, volgens de Wet van Faraday, veroorzaakte de EMF  is gegeven door

De geïnduceerde EMF is gelijk aan de snelheid van verandering van magnetische flux. Het negatieve teken in de formule geeft eenvoudig aan dat dit EMF tegen de verandering in flux is die het veroorzaakte. Dit is het mechanisme dat beide zogenaamde produceert geïnduceerde stromen en wervelstromen in geleiders. Dus in deze zin zijn het beide 'geïnduceerde' stromingen. De terminologie wordt echter vaak gebruikt om onderscheid te maken tussen nuttige stroom die wordt opgewekt in een spoel (dit wordt de geïnduceerde stroom genoemd) en de stroom die wordt gegenereerd in grotere metalen zoals in de "kern" van een elektromagneet / body van een metaal (dit wordt genoemd wervelstroom). We zullen bijvoorbeeld kijken naar het verschil tussen wervelstroom en geïnduceerde stroom in een transformator.

De onderstaande afbeelding toont een transformator. De spoel aan de linkerkant is voorzien van een wisselstroom. De stroom produceert een magnetisch veld binnen de spoel en aangezien de stroom voortdurend van richting verandert, verandert de magnetische flux in de spoel ook altijd. De "transformatorkern" is een geleider waarvan de functie is om de magnetisch veld naar de spoel aan de rechterkant. De kern is niet rechtstreeks verbonden met de voeding. Er is een verandering in magnetische flux over deze spoel en, volgens de Wet van Faraday, wordt ook in deze spoel een stroom geïnduceerd. We kunnen deze stroom verbinden met een circuit en deze stroom gebruiken om werk te doen. Het is deze stroom, die wordt opgewekt in de tweede spoel, die de "geïnduceerde stroom" wordt genoemd.

Een transformator

Merk op dat er ook een verandering is in de magnetische flux door de transformatorkern. Omdat de kern is gemaakt van een geleider, wordt ook in de kern stroom opgewekt. Deze stroom vloeit in "loops" zoals hieronder getoond, en dus worden ze "wervelstromen" genoemd. We kunnen geen gebruik maken van deze stroom, en deze stroom neemt een deel van de energie van de oorspronkelijke stroom weg en verdrijft die energie in de vorm van warmte. Daarom zijn transformatorkernen meestal "gelamineerde"-d.w.z. gesegmenteerd door het toevoegen van lagen isolatoren - om de wervelstromen te verminderen. Dit wordt ook weergegeven in de afbeelding hieronder:

Wervelstromen die in de kern stromen (boven) en hoe laminering de stroom van wervelstromen beperkt (onder).

Wat is Eddy Current

Zoals eerder vermeld, verwijzen wervelstromen naar lussen van stromen die worden geïnduceerd in de lichamen van grote geleiders. In het voorbeeld van een transformator verdrijven wervelstromen energie in de vorm van warmte, zodat ze ongewenst zijn. Er zijn echter ook situaties waarin wervelstromen nuttig zijn. We zullen er een paar bekijken voorbeelden van het gebruik van wervelstroom beneden.

Metaaldetectoren: In metaaldetectoren produceert een wisselstroom die in een spoel in de detector stroomt een magnetisch veld met een veranderende magnetische flux. Als de metaaldetector boven een stuk metaal zweeft, stromen wervelstromen in het metaal. Deze wervelstromen creëren een eigen magnetisch veld en de metaaldetector kan dit magnetisch veld detecteren.

Een persoon die een metaaldetector gebruikt om metalen voorwerpen te vinden die begraven liggen op het strand.

Inductieverhitters: Eddystromen kunnen energie in de vorm van warmte dissiperen. In inductieverhitters wordt de gedissipeerde energie gebruikt om stoffen op te warmen. Inductiekookplaten gebruiken ook hetzelfde principe. De onderstaande video laat zien hoe een inductieverwarmer wordt gebruikt om een ​​staafijzer te verwarmen:

Verschil tussen wervelstroom en geïnduceerde stroom

Definitie:

wervelstromen verwijzen naar lusstromen geïnduceerd in grote lichamen van geleiders, als gevolg van een veranderend magnetisch veld erover. 

Geïnduceerde stromingen typisch verwijzen naar stromen geïnduceerd in spoelen aangesloten op een gesloten circuit.

Bruikbaarheid:

Geïnduceerde stromingen zijn handig in transformatoren.

wervelstromen zijn ongewenst omdat ze energie dissiperen in de vorm van warmte. Ze zijn echter nuttig in sommige situaties, zoals in metaaldetectoren en inductieverwarmers.

Afbeelding met dank aan:

"Geïdealiseerde eenfasige transformatie die ook het pad van magnetische flux door de kern toont." Door BillC op en.wikipedia (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Laminering av transformatorkärna" door Svjo (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Hopeful / Patient" door PROMichael Coghlan (Eigen werk) [CC BY-SA 2.0], via flickr