什么是涡流？(an eddy current?)

涡流是两个电磁场交叉时产生的电阻漩涡。它以与原始电流相反的方向循环。两个电场碰撞产生的电阻有效地将部分电能转化为热能，这是一种不良的副产品，当其目的是简单的电力传输时，如在变压器中。然而，其他应用利用涡流的反磁性来实现其他结果，包括识别金属、测试材料和技术组件的性能以及铁路车辆的制动。。...

涡流是两个电磁场交叉时产生的电阻漩涡。它以与原始电流相反的方向循环。两个电场碰撞产生的电阻有效地将部分电能转化为热能，这是一种不良的副产品，当其目的是简单的电力传输时，如在变压器中。然而，其他应用利用涡流的反磁性来实现其他结果，包括识别金属、测试材料和技术组件的性能以及铁路车辆的制动。。

在变压器等电磁应用中，其目的是在干扰最小的情况下导电，因此需要特殊结构，以确保涡流不会阻碍初级电力。导电材料层被绝缘材料层隔开。其结果是，反向力对导电材料的自然磁吸引力是分散的，没有机会形成反作用的涡流。

有时，通过涡流产生热量是关键，尤其是在用于熔化金属的工业炉中。住宅感应炉灶基于同样的原理，即燃烧器的电磁场与特殊铁制炊具的磁场发生反应。只有在两个表面相遇时才会产生热量，所以炉灶的其余部分不会变热。

在自动售货机和回收利用中发现了涡流的两种低技术用途。在自动售货机中，固定磁铁会导致无效物品（如钢塞）被拒收。在更大的范围内，罐头和其他可回收金属的类型可以被分类，因为每种金属都以自己的方式响应相反的磁力。

在涡流制动器中，磁阻大到足以使火车停下来。在与摩擦力相当的系统中，所施加的磁力会阻止钢轮的移动。随着车轮减速，阻力减小，从而允许逐渐减速和平稳停止。电动工具（如圆锯）的切断机构也以类似的方式工作。

涡流检测允许对导电金属及其组件进行无损分析。通过这种技术，检查员在试验材料中感应涡流，然后查找电流中的不规则性。例如，两个磁场相互作用的不连续性可能表明存在裂纹。这种测试足够灵敏，可以检查材料厚度的变化、腐蚀或其他不需要的隐藏条件。。

涡流检测的一个著名用户是美国国家航空航天局（NASA）。该机构通常必须解决现有材料和系统的问题，因此涡流探头的无损检测至关重要。2009年春天，美国宇航局在一个流量控制阀中发现了一个缺陷。流量控制阀是航天飞机和其他火箭发射期间控制燃料流量的关键部件。涡流检测使该机构能够监测阀门的状况，最终确定应更换所有阀门。。

  • 发表于 2022-01-29 09:30
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  • 分类：科学

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