Vrtrena struja vs indukovana struja
Vrtložna struja i indukovana struja su dva vrijedna koncepta u teoriji elektromagnetnog polja. Ova dva koncepta imaju širok spektar primjena u različitim oblastima. Ovaj članak govori o osnovama vrtložne struje i inducirane struje i razlikama između ova dva koncepta.
Šta je indukovana struja?
Razumevanje elektromagnetne indukcije je neophodno za razumevanje indukovane struje. Elektromagnetna indukcija je efekat struje koja teče kroz provodnik, a koji se kreće kroz magnetsko polje. Faradejev zakon je najuticajniji zakon u pogledu ovog efekta. Izjavio je da je elektromotorna sila proizvedena oko zatvorene putanje proporcionalna brzini promjene magnetskog fluksa kroz bilo koju površinu ograničenu tom putanjom. Ako je zatvorena putanja petlja na ravni, brzina promjene magnetskog fluksa u području petlje proporcionalna je elektromotornoj sili generiranoj u petlji. Međutim, ova petlja sada nije konzervativno polje. Stoga, uobičajeni električni zakoni kao što je Kirchhoffov zakon nisu primjenjivi u ovom sistemu. Mora se napomenuti da postojano magnetsko polje, čak i da je jako na površini, ne bi stvorilo elektromotornu silu. Magnetno polje mora varirati da bi se stvorila elektromotorna sila. Ova teorija je glavni koncept proizvodnje električne energije. Skoro sva električna energija, osim solarnih ćelija, proizvodi se pomoću ovog mehanizma. Električno polje stvoreno elektromagnetskom indukcijom je nekonzervativno polje. Stoga konzervativni zakoni polja kao što je Kirchhoffov zakon ne vrijede u induciranim poljima. Za nekonzervativno polje, jedna tačka može imati dvije potencijalne vrijednosti.
Šta je vrtložna struja?
Vrtložna struja nastaje kada je provodnik izložen promenljivom magnetnom polju. Vrtložne struje su također poznate kao Foucaultove struje. Ove struje se obično stvaraju u malim zatvorenim petljama unutar vodiča. Vrtlog znači petlju turbulencije. Jačina vrtložne struje zavisi od jačine i brzine promene magnetnog polja i provodljivosti materijala. Gubitak vrtložne struje je glavni način gubitka energije u transformatorima. Da nije gubitaka na vrtložne struje, transformatori bi imali efikasnost od skoro 100%. Gubitak vrtložnih struja u transformatorima je minimiziran korištenjem izuzetno tankih provodnih ploča i zračnih praznina na putu vrtložnih struja. Vrtložne struje stvaraju magnetsko polje koje se suprotstavlja promjeni magnetnog polja. Fenomen vrtložnih struja koristi se u aplikacijama kao što su magnetna levitacija, identifikacija metala, senzor položaja, elektromagnetsko kočenje i ispitivanje konstrukcija. Vrtložne struje provodnika takođe zavise od efekta kože metala.
Koja je razlika između vrtložne struje i inducirane struje?
• Vrtložne struje se stvaraju unutar materijala, a inducirane struje se stvaraju unutar zatvorenog kola.
• Vrtložne struje su nezavisne od površine provodnika, ali indukovane struje zavise od površine koju pokriva kolo.
• Indukovane struje se mogu smatrati neto količinom vrtložnih struja generiranih u materijalu.
