渦流(eddy current)和感應電流(induced current)的區別
主要區別-渦流與感應電流
渦流和感應電流是指由於導體上磁場的變化而在導體上形成的電流。渦流和感應電流的主要區別在於，感應電流是指在閉合電路中線圈中流動的電流，而渦流是指由於電磁感應而在較大的導體中流動的電流迴路。
什麼是感應電流(induced current)？
According to Faraday’s Law, whenever the magnetic flux through a conductor changes, an EMF is induced in the conductor. According to Lenz’s Law, the direction of the induced emf opposes the change in magnetic flux that causes it. If the magnetic flux is given by , then, according to Faraday’s Law the EMF induced is given by
感應電動勢等於磁通量的變化率。公式中的負號表示這個電動勢與引起它的通量變化相反。這就是在導體中產生所謂的感應電流和渦流的機制。所以在這個意義上，它們都是“感應”電流。然而，該術語通常用於區分線圈中產生的有用電流（稱為感應電流）和較大金屬中產生的電流，如電磁鐵/金屬體的“芯”中產生的電流（稱為渦流）。例如，我們將研究變壓器中渦流和感應電流之間的差異。
下圖顯示了一個變壓器。左邊的線圈有交流電。電流線上圈內部產生磁場，由於電流不斷反向，線圈內部的磁通量也總是在變化。“變壓器鐵芯”是一個導體，其功能是將磁場傳導到右側的線圈。磁芯不直接與電源相連。透過這個線圈的磁通量發生了變化，根據法拉第定律，這個線圈中也會產生電流。我們可以把這個電流連線到電路上，用這個電流做功。正是這種電流，在第二個線圈中感應，被稱為“感應電流”。
A transformer
註意，透過變壓器鐵芯的磁通量也有變化。因為磁芯是由導體製成的，所以電流也會在磁芯中感應。這種電流以如下所示的“迴路”流動，因此被稱為“渦流”。我們不能利用這股電流，而這股電流帶走了原始電流中的一些能量，並以熱的形式將這些能量消散。因此，變壓器鐵心通常是“層壓”的，也就是說，為了減少渦流，透過增加絕緣體層將鐵心分段。下圖也顯示了這一點：
Eddy currents flowing in the core (top) and how lamination restricts the flow of eddy currents (bottom).
什麼是渦流(eddy current)？
如前所述，渦流是指在大導體體內感應的電流迴路。在變壓器的例子中，渦流以熱的形式耗散能量，因此它們是不需要的。然而，在有些情況下，渦流也是有用的。下麵我們來看看渦流的幾個應用例項。
金屬探測器：在金屬探測器中，在探測器線圈中流動的交流電產生一個具有變化磁通量的磁場。如果金屬探測器懸停在一塊金屬上，渦流開始在金屬中流動。這些渦流產生了自己的磁場，金屬探測器可以探測到這個磁場。
A person using a metal detector in order to detect metal objects buried at the beach.
感應加熱器：渦流能以熱的形式耗散能量。在感應加熱器中，耗散的能量被用來加熱物質。電磁爐也使用同樣的原理。下麵的影片演示瞭如何使用感應加熱器加熱鐵棒：
渦流(eddy current)和感應電流(induced current)的區別
定義：
渦流是指由於導體上磁場的變化而在導體的大體積內產生的電流。
感應電流通常是指在連線到閉合電路的線圈中感應的電流。
有用性：
感應電流在變壓器中很有用。
渦流是不可取的，因為它們以熱的形式耗散能量。然而，它們在某些情況下很有用，比如在金屬探測器和感應加熱器中。
Image Courtesy:
“Idealised single-phase tranformer also showing the path of magnetic flux through the core.” by BillC at en.********* (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Comm***
“Laminering av transformatork公司ärna“由Svjo（自己的工作）[CC by-SA 3.0]，透過Wikimedia Comm***
PROMichael Coghlan的“希望/耐心”（自己的作品）[CC by-SA 2.0]，透過flickr
- 發表於 2021-06-27 07:27
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