Вихорі струми вважаються одним з найбільш дивовижних явищ, що зустрічаються в електротехніці. Вражаюче, що людство навчилося використовувати негативні аспекти дії вихрових струмів на благо.
Історія відкриття вихорих струмів
У 1824 році французький фізик Даніель Араго вперше спостерігав дію вихрівих струмів на мідний диск, розташований під магнітною стрілкою на одній осі. Під час обертання стрілки в диску наводилися вихорові струми, приводячи його в рух. Це явище отримало назву "ефекту Араго" на честь його першовідкривача.
Дослідження вихорих струмів були продовжені французьким фізиком Жаном Фуко. Він докладно описав їхню природу і принцип дії, а також спостерігав явище нагріву струмопровідного ферромагнетика, обертаного в статичному магнітному полі. Струми нової природи були теж названі на честь дослідника.
Природа вихрових струмів
Струми Фуко можуть мати місце при впливі на провідник змінного магнітного поля, або при переміщенні провідника в статичному магнітному полі. Природа вихорих струмів аналогічна індукційним, які виникають в лінійних проводах при проходженні через них електричного струму. Напрямок вихорих струмів замкнуто по колу і протилежно викликає їх силі.
Токі Фуко в господарській діяльності людини
Найпростіший приклад прояву струмів Фуко в буденному житті - їх вплив на магнітопровід обмоточного трансформатора. Через вплив наведених струмів з 'являється низькочастотна вібрація (трансформатор гуде), що сприяє сильному нагріву. У цьому випадку енергія витрачається даремно, а ККД установки падає. Для запобігання значних втрат серцевики трансформаторів не виготовляють цільними, а набирають з тонких смуг електротехнічної сталі з низькою питомою електропровідністю. Смуги ізольовані між собою електротехнічним лаком або шаром окаліни. Поява ферритових елементів дозволила виконувати малогабаритні магнітопроводи цільними. Ефект від дії вихорих струмів використовується повсюдно в промисловості і машинобудуванні. Потяги на магнітній підвісці використовують струми Фуко для гальмування, високоточні прилади мають систему демпфування вказівної стрілки, заснованої на дії вихорих струмів. У металургії широко поширені індукційні печі, що мають цілий комплекс переваг перед аналогічними установками. В індукційній печі метал, що нагрівається, можна помістити в безповітряний простір, домагаючись його повної дегазації. Індукційна плавка чорних металів також набула широкого поширення в металургії через високу економічність установок.