Skillnad mellan Eddy Current och inducerad ström

Huvudskillnad - Eddy Current vs induced Current

Eddyström och inducerad ström refererar till strömmar som bildar på en ledare som ett resultat av ett förändrande magnetfält över det. De huvudskillnad mellan virvelström och inducerad ström är det inducerad ström refererar till strömmar som strömmar i trådlindningar i en sluten krets medan virvelström avser strömmar av strömmar som strömmar i bitar av större ledare på grund av elektromagnetisk induktion.

Vad är inducerad ström

Enligt Faradays lag, när magnetflödet genom en ledare förändras, induceras en EMF i ledaren. Enligt Lenz lag, de riktning av den inducerade emken motsätter sig förändringen i magnetflödet som orsakar det. Om magnetflödet ges av , då, enligt Faradays lag inducerade EMF  ges av

Den inducerade EMF är lika med hastigheten för förändring av magnetiskt flöde. Det negativa tecknet i formeln indikerar helt enkelt att denna EMF motsätter sig förändringen i flödet som orsakade det. Detta är den mekanism som producerar både så kallade inducerade strömmar och virvelströmmar i ledare. Så i den meningen är de båda "inducerade" strömmar. Terminologin används emellertid ofta för att skilja mellan användbar ström genererad i en spole (detta kallas inducerad ström) och strömmen genereras i större metaller, såsom i "kärnan" av en elektromagnet / kropp av en metall (detta kallas virvelström). Till exempel kommer vi att se på skillnaden mellan virvelström och inducerad ström i en transformator.

Bilden nedan visar en transformator. Spolen till vänster är försedd med en växelström. Strömmen producerar ett magnetfält inuti spolen, och eftersom strömmen ständigt vänder riktning ändras också magnetflödet inuti spolen. "Transformatkärnan" är en ledare vars funktion är att utföra magnetiskt fält till spolen till höger. Kärnan är inte direkt ansluten till strömförsörjningen. Det finns en förändring i magnetflödet över den här spolen och enligt Faradays lag uppstår en ström också i denna spole. Vi kan ansluta denna ström till en krets och använda den här strömmen för att göra arbete. Det är den här strömmen som induceras i den andra spolen, som kallas "inducerad ström".

En transformator

Observera att det finns en förändring i magnetflödet genom transformatorkärnan också. Eftersom kärnan är gjord av en ledare induceras en ström också i kärnan. Denna ström flyter i "slingor" som visas nedan, och så kallas de "virvelströmmar". Vi kan inte utnyttja denna ström, och den här strömmen tar bort en del av energin från den ursprungliga strömmen och släpper ut den energin i form av värme. Därför är transformatorkärnor vanligen "laminerade”-I.e. avsnits genom att lägga till lager av isolatorer-för att reducera virvelströmmarna. Detta visas också på bilden nedan:

Eddyströmmar som strömmar i kärnan (topp) och hur laminering begränsar flödet av virvelströmmar (botten).

Vad är Eddy Current

Som nämnts tidigare hänvisar virvelströmmar till slingor av strömmar som induceras inom de stora ledarnas kroppar. I exemplet på en transformator spridar virvelströmmar energi i form av värme så att de är oönskade. Det finns dock situationer där virvelströmmar också är användbara. Vi kommer att titta på några exempel på virvelströmens användning Nedan.

Metalldetektorer: I metalldetektorer producerar en växelströmsflöde i en spole i detektorn ett magnetfält med ett förändrat magnetflöde. Om metalldetektorn svävar över en metall, börjar eddyströmmarna strömma i metallen. Dessa virvelströmmar skapar ett eget magnetfält och metalldetektorn kan detektera detta magnetfält.

En person som använder en metalldetektor för att upptäcka metallobjekt begravda på stranden.

Induktionsvärmare: Eddyströmmar kan skingra energi i form av värme. I induktionsvärmare används den energi som släpps ut för att värma upp ämnen. Induktionskokare använder också thew samma princip. Videon nedan visar hur en induktionsvärmare används för att värma en stång av järn:

Skillnad mellan Eddy Current och inducerad ström

Definition:

Eddy strömmar hänvisa till loopar som induceras inom stora ledare, som ett resultat av ett förändrande magnetfält över det. 

Inducerade strömmar refererar vanligtvis till strömmar som induceras i spolar anslutna till en sluten krets.

Användbarhet:

Inducerade strömmar är användbara i transformatorer.

Eddy strömmar är oönskade eftersom de släpper ut energi i form av värme. De är dock användbara i vissa situationer som i metalldetektorer och induktionsvärmare.

Image Courtesy:

"Idealiserad enfas tranformer som också visar vägen för magnetiskt flöde genom kärnan." Av BillC på en.wikipedia (eget arbete) [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons

"Laminering av transformatororkärna" av Svjo (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Hopeful / Patient" av PROMichael Coghlan (eget arbete) [CC BY-SA 2.0], via flickr