【涡流】

“涡电流”的简称,也称为“傅科电流”。迅速变化的磁场在导体(包括半导体内引起的感应电流,其流动的路线呈涡旋形,故称“涡流”。磁场变化越快,感应电动势越大,因而涡流也就越强。涡流能使导体发热。在磁场发生变化的装置中,往往把导体分成一组相互绝缘的薄片(如变压器的铁心)或一束细条(如感应圈的铁心),以减低涡流强度,从而减少能量损耗。但在需要产生高温时,又可利用涡流来取得热量,如高频电炉就是根据这一原理设计的。这种金属内部出现的涡流,是由于电磁感应情况下的洛仑兹力或感生电场力在整块金属内部引起的感应电

流。涡流流动情况可用电流密度j描述,由于多数金属的电阻率很小,因此不大的感应电动势往往可以在整块金属内部激起强大的涡流。当一个铁心线圈通过交变电流时在铁心内部激起涡流。它和普通电流一样要放出焦耳热。利用涡流的热效应进行加热的方法叫做感应加热。冶炼金属用的高

频感应炉就是感应加热的一个重要例子。当线圈通入高频交变电流时,在

线圈中的坩埚里的被冶炼金属内出现强大的涡流,它所产生的热量可使金属很快熔化。这种冶炼方法的最大优点之一,就是冶炼所需的热量直接来自被冶炼金属本身,因此可达极高的温度并有快速和高效的特点。此外, 这种冶炼方法易于控制温度,并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中,因此适于冶炼特种合金和特种钢等。涡流的热效应对变压器和电机的运行极为不利。首先,它会导致铁心温度升高,从而危及线圈绝缘材料的寿命, 严重时可使绝缘材料当即烧毁。其次,涡流发热要损耗额外的能量(叫做“涡流损耗”),使变压器和电机的效率降低。为了减小涡流,变压器和电机的铁心都不用整块钢铁而用很薄的硅钢片迭压而成。