Вихревые токи.

Представим две катушки, надетые на сердечник – трансформатор.

к источнику к потребителю

Если включить одну из обмоток в сеть переменного тока, в другой мы получим ток, т.е. электроны вторичной обмотки придут в движение.

Какие силы заставляют их двигаться? Ведь магнитное поле действует только на движущиеся заряды. На покоящиеся заряды могут действовать только электрическое поле, но откуда оно берется?

Объяснение этому впервые дал Дж. Максвелл. По теории Максвелла изменяющееся во времени магнитное поле порождает электрическое поле с замкнутыми линиями напряженности, которые называются вихревыми.

А вихревое электрическое поле приводит в движение электроны в неподвижном проводнике.

Вихревое электрическое поле имеет замкнутые силовые линии. Работа этого поля при перемещении заряда по замкнутому контуру отлична от нуля.

при возрастании магнитной индукции направление вектора напряженности образует левый винт с направлением вектора В.

В

Вектор напряженности (индукции) магнитного поля в каждой точке пространства перпендикулярен вектору напряженности созданного им электрического поля.

Работа вихревого электрического поля при перемещении положительного единичного заряда вдоль замкнутого неподвижного проводника численно равна ЭДС индукции в этом проводнике.

Если взять катушку с выступающим сердечником из мягкого ферромагнетика и положить на его конец металлический предмет, он быстро и сильно нагреется.

Перечисленное магнитное поле вокруг сердечника создает электрическое поле, поэтому в теле возникают сильные индукционные токи, т.к. сопротивление тела маленькое.

Индукционные токи, которые возникают в сплошных металлических телах, находящихся в переменном магнитном поле, и замыкаются внутри этих тел, называют вихревыми токами или токами Фуко.

Токи Фуко используют для нагревания проводников. На этом принципе основано устройство индукционных печей, которые используются для плавки металла в вакууме.

Но во многих устройствах эти токи приводят к бесполезной потери энергии. Поэтому железные сердечники трансформаторов, электродвигателей, генераторов делают не сплошными, а состоящими из отдельных пластин, изолированных друг от друга.