基本介紹
- 中文名：渦流現象
- 外文名：eddy current phenomenon
- 結果：感應電流
- 本質：電磁感應
- 特點：交變磁場的頻率越高，渦流就越大
產生,熱效應,電磁爐,真空冶煉爐,薄矽鋼片疊合鐵芯,磁效應,機械效應,電磁阻尼,電磁驅動,
產生
如圖所示，在一根導體外面繞上線圈，讓線圈通入交變電流，那么線圈就產生交變磁場。由於線圈中間的導體在四周方向是可以等效成一圈圈的閉合電路，閉合電路中的磁通量在不斷發生改變，所以在導體的圓周方向會產生感應電動勢和感應電流，電流的方向沿導體的圓周方向轉圈，就像一圈圈的漩渦。
在金屬塊中形成閉合迴路的感應電流叫做渦電流，簡稱渦流。
導體中的渦流，既可以是感生電動勢引起的，也可以是動生電動勢引起的。把一塊導體放在變化著的磁場中或相對於磁場運動時，由於導體內部都可構成閉合迴路，穿過迴路的磁通發生變化，因此在導體中都會產生感應電流。只要電流在金屬塊中形成閉合迴路，就可以稱為渦流。
熱效應
渦流同一般電流一樣，會產生熱效應，且產熱多少符合焦耳定律。
電磁爐
工作時，電磁爐中通以低壓交變電流，在爐體附近空間產生交變磁場。這時如果爐體上方放有整塊導體製成的鍋體，由於電阻較小，鍋體中就會產生較大的渦流，產生大量的熱，加熱鍋體中的物質。電磁爐具有許多優點：減少了熱傳遞環節，提高能量利用效率；無煙火、無廢氣，環保無污染；爐體不發熱。
真空冶煉爐
與電磁爐原理類似。將感應爐外纏繞的線圈接到高頻交流電源上，線圈中產生交變磁場使爐體產生渦流，金屬發熱熔化，達到冶煉目的。其優點是不需要燃料燃燒產熱，也就不需要空氣，可以在真空中進行，防止空氣中雜質與金屬反應，能夠冶煉高質量的金屬。
薄矽鋼片疊合鐵芯
用來增強線圈磁性的鐵芯（磁導率較大)在工作中會產生渦流使自身發熱，浪費能量，甚至影響設備工作。因此在電動機、發電機、變壓器、交流電磁鐵等設備的鐵芯材料中，都不使用整塊的鐵芯，而是採用表面塗有絕緣漆的一片片矽鋼片疊壓而成。這是因為矽鋼中含有2~5%的矽，可提高鐵芯的電阻率，此外鐵片與鐵片之間相互絕緣，使渦流被限制在狹小的薄片之間，迴路的電阻很大，渦流便大為減小，從而使渦流損失大大降低。
磁效應
探測地雷的探雷器是套用渦流工作的。通有變化電流的長柄線圈在掃過地面時，地下金屬物體在交變磁場中產生渦流，渦流產生磁場影響線圈的磁場，從而觸發報警。而非金屬等絕緣材料不能產生渦流的，這樣便可以探測有金屬殼的地雷。
機場車站等地套用的的安檢門與其他類型的金屬探測儀也都是套用渦流現象工作的。
機械效應
電磁阻尼
當導體在磁場中運動時，渦流使導體受到的安培力總是阻礙導體的運動。
電工測量儀表要求指針的擺動很快停下來，以便迅速讀出讀數（如電流表、電壓表等）。為達到此目的，電流表的線圈要繞在鋁框上，當被測電流通過線圈時，線圈帶動指針和鋁框一起轉動，鋁框在磁場中轉動時產生渦流，磁場對這個渦流的作用力阻礙它們的擺動，於是指針很快地穩定指到讀數位置上。
電磁驅動
導體靜止，磁場相對於導體運動時，渦流使導體受到的安培力會使導體運動起來。
交流感應電動機就是利用三相電產生旋轉的磁場，使導線框轉動的。
