请教物理中涡电流问题

yelezhi

请问达人，如图中的薄铝板在均匀磁场中运动是否会产生涡电流？谢谢

北极熊甲

涡流

eddy current

电磁感应作用在导体内部感生的电流。又称为傅科电流。导体在磁场中运动，或者导体静止但有着随时间变化的磁场，或者两种情况同时出现，都可以造成磁力线与导体的相对切割。按照电磁感应定律，在导体中就产生感应电动势，从而驱动电流。这样引起的电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁通的分布而不同，其路径往往有如水中的漩涡，因此称为涡流。导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，因涡流而导致能量损耗称为涡流损耗。涡流损耗的大小与磁场的变化方式 、导 体的运动 、导体的几何形状、导体的磁导率和电导率等因素有关。涡流损耗的计算需根据导体中的电磁场的方程式，结合具体问题的上述诸因素进行。

置于随时间变化的磁场中的导体内，也会产生涡流，如变压器的铁心，其中有随时间变化的磁通，它在副边产生感应电动势，同时也在铁心中产生感应电动势，从而产生涡流。这些涡流使铁心发热，消耗电能，这是不希望有的。但在感应加热装置中，利用涡流可对金属工件进行热处理。

大块的导体在磁场中运动或处在变化的磁场中，都要产生感应电动势，形成涡流，引起较大的涡流损耗。为减少涡流损耗，常将铁心用许多铁磁导体薄片( 例如硅钢片 )叠成，这些薄片表面涂有薄层绝缘漆或绝缘的氧化物。磁通穿过薄片的狭窄截面时，涡流被限制在沿各片中的一些狭小回路流过，这些回路中的净电动势较小，回路的长度较大，再由于这种薄片材料的电阻率大，这样就可以显著地减小涡流损耗。所以，交流电机、电器中广泛采用叠片铁心。

另一方面，利用涡流作用可以做成一些感应加热的设备，或用以减少运动部件振荡的阻尼器件等。

你的答案所以应该是:有.不过要是特别薄的话,可能就很小了.

yelezhi

谢谢斑竹的回答，上面一段话对我这种情况是说到的是导体在磁场中运动，但没说磁场是否均匀，而且根据法拉第磁感应定律原话说的是磁通量变化才产生感应电流，而我这个图中通过铝的磁通量并没有变化，无论是从整体还是微分上看都没有变化，那怎么会产生涡流呢，我觉得这产生涡流的话，那就违反了电磁感应定律！
希望再次赐教！

北极熊甲

对,均匀磁场中. 应该是没有感应电流,但有感应电动势.我第一个帖子错了. 我认为

perch88

如你在ansoft版问得问题，

产生涡流需要属导体在变化磁场中

这里是均匀磁场，如果导体很小，小到可以忽略它这个异物对磁场的干扰，则在磁铁中间等磁场均匀部位，导体动和不动是一样的，外界磁场没有变化，就没有涡流。但实际上，最完美的控制都会有误差，所以我觉得实际应该有涡流，只不过速度越均匀，涡流就越小。

[ 本帖最后由 perch88 于 2007-1-20 23:57 编辑 ]

neiep

既然导体动和不动是一样的
那怎么涡流还会与导体速度的均匀与否有关系呢
再则，铝板应该是非导磁材料，那它的尺寸对磁场也不会有什么影响吧。

yelezhi

楼上的可能没理解perch88的话，由于实际中我做的不可能是绝对的匀强磁场，所以速度的快慢很有可能会影响到通过铝块磁通量的变化，这时就会使涡流变化。具体讨论见：http://www.simwe.com/forum/thread-762081-1-1.html

grandjiang

导体切割磁感线,就会产生感应电动势,存在回路的话,就有电流,很显然,涡流是存在的