涡流损耗

涡流损耗

‌涡流损耗是指在变化的外磁场或自场中，‌超导体的常导基体或结构材料中感应的涡流所产生的损耗。这种现象发生在导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，导体内的感生的电流导致的能量损耗。在导体内部形成的一圈圈闭合的电流线，称为涡流（又称傅科电流）。‌涡流损耗与多个因素有关，包括磁场的变化率和导体的尺寸。具体来说，涡流损耗与磁场的交变频率成正比，即磁场变化的频率越高，涡流损耗越大。此外，涡流损耗还与导体的形状、尺寸以及其在磁场中的位置有关。在实际应用中，如电机、‌变压器等的铁心中，由于涡流发热，会引起铁芯外部材料绝缘性能下降，甚至破坏绝缘造成事故。因此，减小涡流损耗是提高电气设备效率和可靠性的重要措施之一。‌磁滞损耗和涡流损耗是两种不同的磁性材料损耗机制。磁滞损耗是由于磁性材料在反复磁化过程中，磁畴的不可逆变化导致的能量损耗。而涡流损耗则是由于变化的磁场在导体中感应出电流，这些电流在导体内部流动时产生的热量损耗。两者都是评价磁性材料性能时需要考虑的重要因素。‌为了减小涡流损失，电机和变压器的铁心通常不用整块金属，而用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成。这样做可以限制涡流在狭窄的薄片内流动，从而大大减小涡流损失。此外，硅钢片的电阻率比普通钢大，这有助于进一步减少涡流损失。