Unterschied zwischen Wirbelstrom und induziertem Strom

Wirbelstrom gegen induzierten Strom

Wirbelstrom und induzierter Strom sind zwei wertvolle Konzepte in der elektromagnetischen Feldtheorie. Diese beiden Konzepte haben eine breite Palette von Anwendungen in verschiedenen Bereichen. In diesem Artikel geht es um die Grundlagen von Wirbelstrom und induziertem Strom und die Unterschiede zwischen den beiden Konzepten ...

Was ist Induzierter Strom?

Das Verständnis der elektromagnetischen Induktion ist essenziell, um den induzierten Strom zu verstehen. Elektromagnetische Induktion ist die Auswirkung des Stromflusses durch einen Leiter, der sich durch ein Magnetfeld bewegt. Das Faraday-Gesetz ist das einflussreichste Gesetz in Bezug auf diesen Effekt. Er stellte fest, dass die um einen geschlossenen Weg erzeugte elektromotorische Kraft proportional zu der Änderungsrate des magnetischen Flusses durch jede von diesem Weg begrenzte Fläche ist. Wenn der geschlossene Pfad eine Schleife in einer Ebene ist, ist die Rate des magnetischen Flusses über die Fläche der Schleife proportional zu der in der Schleife erzeugten elektromotorischen Kraft. Diese Schleife ist jedoch jetzt kein konservatives Gebiet. Daher sind allgemeine elektrische Gesetze wie das Kirchhoff'sche Gesetz in diesem System nicht anwendbar. Es muss angemerkt werden, dass ein stetiges Magnetfeld, selbst wenn es über die Oberfläche stark wäre, keine elektromotorische Kraft erzeugen würde. Das Magnetfeld muss variieren, um die elektromotorische Kraft zu erzeugen. Diese Theorie ist das Hauptkonzept für die Stromerzeugung. Fast der gesamte Strom, mit Ausnahme der Solarzellen, wird mit diesem Mechanismus erzeugt. Das durch die elektromagnetische Induktion erzeugte elektrische Feld ist ein nicht-konservatives Feld. Daher sind konservative Feldgesetze wie das Kirchhoffsche Gesetz in induzierten Feldern nicht gültig. Für ein nicht-konservatives Feld kann ein einzelner Punkt zwei potenzielle Werte haben.

Was ist Wirbelstrom?

Ein Wirbelstrom wird erzeugt, wenn ein Leiter einem sich ändernden Magnetfeld ausgesetzt wird. Wirbelströme werden auch als Foucault-Ströme bezeichnet. Diese Ströme werden normalerweise in kleinen geschlossenen Schleifen innerhalb des Leiters erzeugt. Ein Wirbel bedeutet eine Turbulenzschleife. Die Stärke des Wirbelstroms hängt von der Stärke und der Änderungsrate des Magnetfeldes und der Leitfähigkeit des Materials ab. Wirbelstromverlust ist die Hauptmethode des Energieverlustes in Transformatoren. Ohne den Wirbelstromverlust hätten Transformatoren einen Wirkungsgrad von nahezu 100%. Der Wirbelstromverlust in Transformatoren wird minimiert, indem extrem dünne Leiterplatten verwendet werden und Luftspalten auf dem Weg der Wirbelströme vorliegen. Wirbelströme erzeugen ein Magnetfeld entgegen der Änderung im Magnetfeld. Das Phänomen der Wirbelströme wird in Anwendungen wie Magnetschwebebahn, Metallerkennung, Positionserfassung, elektromagnetische Bremsung und Strukturprüfung verwendet.Die Wirbelströme eines Leiters hängen auch vom Skin-Effekt des Metalls ab.

Was ist der Unterschied zwischen Wirbelstrom und induziertem Strom?

• Wirbelströme werden innerhalb des Materials erzeugt und induzierte Ströme werden in einem geschlossenen Kreislauf erzeugt.

• Wirbelströme sind unabhängig von der Fläche des Leiters, induzierte Ströme hängen jedoch von der Fläche ab, die von der Schaltung abgedeckt wird.

• Induzierte Ströme können als Nettobetrag der im Material erzeugten Wirbelströme betrachtet werden.