Если на сердечнике находится кольцо 14 0, то при включении тока через катушку ничего заметного не наблюдается. Если на сердечник надеть замкнутое кольцо 1 3 0, а затем включить ток через катушку, то кольцо оттолкнется от катушки и будет сброшено с сердечника. Это соответствует выводу, получаемому при использовании правила Ленца.
При включении тока в катушке в кольце 3 возникает индукционный ток. Причиной возникновения тока является увеличение магнитной индукции в плоскости кольца.
Взаимодействие катушки с индукционным током в кольце согласно правила Ленца должно быть таким, чтобы перемещение катушки сопровождалось ослаблением магнитного поля. Поэтому катушка выталкивается в область слабого поля.
40
.
3.2.14. Токи Фуко. Использование для демпфирования колебаний
Установка представляет собой электромагнит, в зазоре между полюсами которого может колебаться маятник. В установке используются два сменных маятника. Маятник 1 2 0 представляет собой сплошную пластинку, подвешенную на тонком стержне. Маятник 13 0 имеет такие же внешние размеры, но пластинка у него имеет систему прорезей для уменьшения вихревых токов.
Если при включенном электромагните вначале пронаблюдать за колебаниями маятника 1 2 0, а затем маятника 1 3 0 (можно и наоборот), то можно 1 0заметить, что колебания маятника 12 0 затухают значительно быстрее.
Наблюдаемый эффект объясняется тем, что при вхождении пластины в область сильного магнитного поля между полюсами магнита поток вектора магнитной индукции через каждую элементарную площадку поверхности пластины увеличивается. При этом в пластине возникает вихревое электрическое поле, которое вызывает вихревые электрические токи
- токи Фуко. При выходе пластины из зазора также возникают вихревые токи. Но противоположного направления по сравнению с описанными выше. Причиной появления вихревых токов можно считать колебательное движение маятника. По правилу Ленца силы взаимодействия вихревых токов с магнитом должны стремиться ослаблять это движение, т.е. сила, действующая на пластину, должна быть направлена против скорости этой пластины. В результате этого колебания быстро затухают. В пластине с разрезами вихревые токи значительно слабее.
Поэтому колебания маятника 13 0 затухают не так быстро,как маятника 12 0.
3.2.15. Токи Фуко. Увлечение магнита вращающимся металлическим диском
С помощью ручной вращательной машины приводится во вращательное движение алюминиевый диск 1 1, 0 расположенный горизонтально. Над диском на нити подвешен подковообразный постоянный магнит 1 2 0. Точка
41
.
подвеса находится на оси вращения диска. Силовые линии магнитного поля пронизывают алюминиевый диск вблизи полюсов магнита. Так как диск по отношению к полюсам движется, то на участках диска, близких к полюсам, поток вектора магнитной индукции изменяется. В результате возникают вихревые токи. В соответствии с правилом Ленца силы взаимодействия вихревых токов с магнитом будут стремиться уменьшить их относительную скорость.
Магнит придет во вращательное движение в ту же сторону, что и диск.
Для того чтобы исключить влияние на магнит вихревых потоков вохдуха, вызванных вращающимся диском, между диском 11 0 и магнитом расположена тонкая пластина 1 3 0 из диэлектрика.
3.2.16. Скин - эффект
Если по проводнику протекает переменный ток очень большой частоты (СВЧ-диапазона), то магнитное поле этого тока внутри проводника будет изменяться с очень высокой скоростью. Такое быстропеременное магнитное поле индуцирует внутри проводника вихревые токи.
Вблизи поверхности проводника направление вихревых токов совпадает с направлением основного тока, а в глубине проводника эти токи направлены противоположно. В результате по сечению проводника ток распределяется неравномерно. Основная часть тока протекает в приповерхностном слое проводника.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.