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定義

當線圈中的電流隨時間變化時，就會產生一個變化的磁場，根據法拉第電磁感應定律，附近的另一個線圈中會產生感應電流，電流的方向圓周方向，就像一圈圈的漩渦，這種產生感應電流的現象，我們稱為渦流現象。

1、產生

如圖所示，在一根導體外面繞上線圈，讓線圈通入交變電流，那么線圈就產生交變磁場。由于線圈中間的導體在四周方向是可以等效成一圈圈的閉合電路，閉合電路中的磁通量在不斷發生改變，所以在導體的圓周方向會產生感應電動勢和感應電流，電流的方向沿導體的圓周方向轉圈，就像一圈圈的漩渦。

在金屬塊中形成閉合回路的感應電流叫做渦電流，簡稱渦流。導體中的渦流，既可以是感生電動勢引起的，也可以是動生電動勢引起的。把一塊導體放在變化著的磁場中或相對于磁場運動時，由于導體內部都可構成閉合回路，穿過回路的磁通發生變化，因此在導體中都會產生感應電流。只要電流在金屬塊中形成閉合回路，就可以稱為渦流。

2、熱效應

渦流同一般電流一樣，會產生熱效應，且產熱多少符合焦耳定律。

真空冶煉爐

與電磁爐原理類似。將感應爐外纏繞的線圈接到高頻交流電源上，線圈中產生交變磁場使爐體產生渦流，金屬發熱熔化，達到冶煉目的。其優點是不需要燃料燃燒產熱，也就不需要空氣，可以在真空中進行，防止空氣中雜質與金屬反應，能夠冶煉高質量的金屬。

電磁爐

工作時，電磁爐中通以低壓交變電流，在爐體附近空間產生交變磁場。這時如果爐體上方放有整塊導體制成的鍋體，由于電阻較小，鍋體中就會產生較大的渦流，產生大量的熱，加熱鍋體中的物質。電磁爐具有許多優點：減少了熱傳遞環節，提高能量利用效率；無煙火、無廢氣，環保無污染；爐體不發熱。

薄硅鋼片疊合鐵芯

用來增強線圈磁性的鐵芯（磁導率較大)在工作中會產生渦流使自身發熱，浪費能量，甚至影響設備工作。因此在電動機、發電機、變壓器、交流電磁鐵等設備的鐵芯材料中，都不使用整塊的鐵芯，而是采用表面涂有絕緣漆的一片片硅鋼片疊壓而成。這是因為硅鋼中含有2~5%的硅，可提高鐵芯的電阻率，此外鐵片與鐵片之間相互絕緣，使渦流被限制在狹小的薄片之間，回路的電阻很大，渦流便大為減小，從而使渦流損失大大降低。

3、磁效應

探測地雷的探雷器是應用渦流工作的。通有變化電流的長柄線圈在掃過地面時，地下金屬物體在交變磁場中產生渦流，渦流產生磁場影響線圈的磁場，從而觸發報警。而非金屬等絕緣材料不能產生渦流的，這樣便可以探測有金屬殼的地雷。機場車站等地應用的的安檢門與其他類型的金屬探測儀也都是應用渦流現象工作的。

4、機械效應

電磁阻尼

當導體在磁場中運動時，渦流使導體受到的安培力總是阻礙導體的運動。 電工測量儀表要求指針的擺動很快停下來，以便迅速讀出讀數（如電流表、電壓表等）。為達到此目的，電流表的線圈要繞在鋁框上，當被測電流通過線圈時，線圈帶動指針和鋁框一起轉動，鋁框在磁場中轉動時產生渦流，磁場對這個渦流的作用力阻礙它們的擺動，于是指針很快地穩定指到讀數位置上。

電磁驅動

導體靜止，磁場相對于導體運動時，渦流使導體受到的安培力會使導體運動起來。 交流感應電動機就是利用三相電產生旋轉的磁場，使導線框轉動的。

5、渦流損耗

渦流損耗

導體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時，導體內的感生的電流導致的能量損耗，叫做渦流損耗。在導體內部形成的一圈圈閉合的電流線，稱為渦流（又稱傅科電流）。

渦流損耗的大小與磁場的變化方式、導體的運動、導體的幾何形狀、導體的 磁導率和 電導率等因素有關。渦流損耗的計算需根據導體中的電磁場的方程式，結合具體問題的上述諸因素進行。　　

置于隨時間變化的磁場中的導體內，也會產生渦流，如變壓器的鐵心，其中有隨時間變化的磁通，它在副邊產生 感應電動勢，同時也在鐵心中產生感應電動勢，從而產生渦流。這些渦流使鐵心發熱，消耗電能，這是不希望有的。但在感應加熱裝置中，利用渦流可對金屬工件進行熱處理。　　

大塊的導體在磁場中運動或處在變化的磁場中，都要產生感應電動勢,形成渦流,引起較大的渦流損耗。為減少渦流損耗，常將鐵心用許多鐵磁導體薄片（例如 硅鋼片）疊成，這些薄片表面涂有薄層 絕緣漆或絕緣的氧化物。磁通穿過薄片的狹窄截面時，渦流被限制在沿各片中的一些狹小回路流過，這些回路中的凈 電動勢較小，回路的長度較大，再由于這種薄片材料的 電阻率大，這樣就可以顯著地減小渦流損耗。所以， 交流電機、 電器中廣泛采用疊片鐵心。

6、減少渦流損耗的方法

渦流的危害

渦流一般都很大。由于電流的熱效應，渦流會使導體發熱，消耗能量，所以渦流有時是有害的。例如通過變壓器、電動機和發電機中的交變電流磁場，會使鐵心產生渦流，渦流是鐵芯發熱，這樣就造成損耗（俗稱鐵損）并使設備產生熱量，溫度升高，絕緣材料容易老化，縮短變壓器、電動機和發電機的使用壽命，甚至使他們損壞。

渦流的應用

渦流在各種電機、變壓器中是有害的，但也有可用之處，例如工廠冶煉合金時常常用的高頻感應爐就是利用金屬導體塊中產生的渦流來熔化金屬，日常生活中使用的電磁爐也是利用渦流工作原理制作而成的。

減少渦流的方法

為了減小渦流損失，電機和變壓器的鐵心通常采用涂有絕緣漆薄硅鋼片疊壓而成。這樣渦流就被限制在狹窄的薄片之內，回路的電阻很大，渦流大為減弱，從而使渦流損失大大降低。

（注：源自網絡，僅為整理供學習用）

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