กระแสน้ำวนกับกระแสเหนี่ยวนำ
กระแสน้ำวนและกระแสเหนี่ยวนำเป็นแนวคิดที่มีค่าสองประการในทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า แนวคิดทั้งสองนี้มีการใช้งานที่หลากหลายในด้านต่างๆ บทความนี้เกี่ยวกับพื้นฐานของกระแสน้ำวนและกระแสเหนี่ยวนำ และความแตกต่างระหว่างแนวคิดทั้งสอง
กระแสเหนี่ยวนำคืออะไร
การทำความเข้าใจการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อให้เข้าใจกระแสเหนี่ยวนำ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นผลของกระแสที่ไหลผ่านตัวนำซึ่งเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก กฎของฟาราเดย์เป็นกฎหมายที่มีอิทธิพลมากที่สุดเกี่ยวกับผลกระทบนี้เขาระบุว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นรอบเส้นทางปิดนั้นเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นผิวใดๆ ที่ล้อมรอบด้วยเส้นทางนั้น ถ้าเส้นทางปิดเป็นวงวนบนระนาบ อัตราของฟลักซ์แม่เหล็กที่เปลี่ยนไปตามพื้นที่ของลูปจะเป็นสัดส่วนกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในลูป อย่างไรก็ตาม วงนี้ไม่ใช่เขตอนุรักษ์นิยมในขณะนี้ ดังนั้น กฎทางไฟฟ้าทั่วไป เช่น กฎของ Kirchhoff จึงไม่สามารถใช้ได้ในระบบนี้ ต้องสังเกตว่าสนามแม่เหล็กคงที่ แม้ว่าจะแรงบนพื้นผิวก็ตาม จะไม่สร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้า สนามแม่เหล็กจะต้องแปรผันเพื่อสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้า ทฤษฎีนี้เป็นแนวคิดหลักเบื้องหลังการผลิตไฟฟ้า ไฟฟ้าเกือบทั้งหมด ยกเว้นเซลล์แสงอาทิตย์ สร้างขึ้นโดยใช้กลไกนี้ สนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสนามที่ไม่อนุรักษ์นิยม ดังนั้นกฎหมายภาคสนามแบบอนุรักษ์นิยม เช่น กฎหมายของ Kirchhoff จึงใช้ไม่ได้กับสาขาที่เหนี่ยวนำสำหรับฟิลด์ที่ไม่อนุรักษ์นิยม จุดเดียวสามารถมีค่าที่เป็นไปได้สองค่า
กระแสน้ำวนคืออะไร
กระแสน้ำวนจะเกิดขึ้นเมื่อตัวนำสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง กระแสน้ำวนเป็นที่รู้จักกันว่ากระแสฟูโกต์ กระแสเหล่านี้มักจะถูกสร้างขึ้นในวงปิดขนาดเล็กภายในตัวนำ กระแสน้ำวน หมายถึง วงเวียนที่ปั่นป่วน ความแรงของกระแสน้ำวนขึ้นอยู่กับความแรงและอัตราการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กและค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุ การสูญเสียกระแสวนเป็นวิธีหลักของการสูญเสียพลังงานในหม้อแปลงไฟฟ้า ถ้าไม่ใช่เพราะกระแสไหลวน หม้อแปลงจะมีประสิทธิภาพเกือบ 100% การสูญเสียกระแสไหลวนในหม้อแปลงลดลงโดยใช้แผ่นตัวนำที่บางมากและมีช่องว่างอากาศบนเส้นทางของกระแสน้ำวน กระแสน้ำวนสร้างสนามแม่เหล็กที่ต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก ปรากฏการณ์ของกระแสไหลวนถูกนำมาใช้ในการใช้งานต่างๆ เช่น การลอยตัวด้วยแม่เหล็ก การระบุโลหะ การตรวจจับตำแหน่ง การเบรกด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า และการทดสอบโครงสร้างกระแสน้ำวนของตัวนำยังขึ้นอยู่กับผลกระทบของผิวของโลหะด้วย
กระแสน้ำวนและกระแสเหนี่ยวนำต่างกันอย่างไร
• กระแสน้ำวนถูกสร้างขึ้นภายในวัสดุ และกระแสเหนี่ยวนำจะถูกสร้างขึ้นภายในวงจรปิด
• กระแสน้ำวนเป็นอิสระจากพื้นที่ตัวนำ แต่กระแสเหนี่ยวนำจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่วงจรครอบคลุม
• กระแสน้ำเหนี่ยวนำถือเป็นจำนวนสุทธิของกระแสน้ำวนที่สร้างขึ้นในวัสดุ