¿Qué es la corriente de Foucault
De acuerdo con La ley de Lenzsun bucle de conducción cuando se somete a diferentes campo magnético se le induce una EMF causando flujo de la corriente en una dirección opuesta al cambio que la causa. El caso es similar a cuando en lugar de un circuito cerrado conductor, el cambio en el campo magnético a través de un cuerpo conductor, digamos un filamento o una placa de material magnético o no magnético, hace que las corrientes fluyan en sus secciones transversales en caminos cerrados apropiados.
A estas corrientes se les da el nombre de corrientes de remolinos después de los remolinos de agua que son pequeños remolinos que se observan en lagos y océanos. Estos remolinos de corriente pueden ser tanto beneficiosos como indeseables.
Mientras que causan altas pérdidas de calor indeseables en el material, como el núcleo del transformador, las corrientes de Foucault encuentran aplicaciones en varios procesos industriales como el calentamiento por inducción, la metalurgia, la soldadura, el frenado etc. Este artículo trata de la teoría y las aplicaciones del fenómeno de las corrientes de Foucault.
Pérdida de corriente de Foucault en el transformador
El flujo de campo magnético dentro del núcleo de la transformador induce la EMF en el núcleo de acuerdo con la ley de faraday y ley de lenz causando que las corrientes de remolino fluyan en el núcleo como se muestra en la figura siguiente. Considere una sección del núcleo del transformador como se muestra. El campo magnético B(t) producido por la corriente de devanado i(t), causa la corriente de Foucault ieddy para que fluya dentro del núcleo.
Las pérdidas debidas a las corrientes de remolinos pueden escribirse como sigue:
¿Dónde, ke = constante depende del tamaño e inversamente proporcional a la resistividad del material,
f = frecuencia de la fuente de excitación,
Bm = valor máximo del campo magnético y
= espesor del material.
La ecuación anterior muestra que la pérdida de corrientes de Foucault depende de la densidad de flujo, frecuencia y espesor del material e inversamente proporcional a la resistividad del material.
- Con el fin de reducir las pérdidas por corrientes de Foucault en el transformador el núcleo se forma apilando placas delgadas llamadas laminaciones y cada placa está aislada o barnizada para que el flujo de corriente de remolino está confinado a un área de sección transversal muy pequeña de cada placa y aislado de otras placas. Por lo tanto, la trayectoria del flujo de la corriente disminuye al mínimo. Esto se representa en la siguiente figura:
- Con el fin de aumentar la resistividad del material laminado en frío de grano orientado, Acero de grado CRGO se utiliza como núcleo del transformador.
Propiedades de las corrientes de Foucault
- Estos son inducidos sólo dentro de la materiales conductores.
- Estos están distorsionados por defectos como grietas, corrosión, bordes, etc.
- Las corrientes de remolinos se atenúan con la profundidad con mayor intensidad presente en la superficie.
Estas propiedades conducen a numerosas aplicaciones de las corrientes de Foucault en las industrias energética, aeroespacial y petroquímica para detectar grietas y daños en el metal.
Aplicación de la corriente de Foucault
Levitación magnética: Es un tipo de levitación repulsiva que se aplica en los modernos trenes Maglev de alta velocidad para proporcionar un transporte sin fricciones. Cambiando flujo magnético producido por un imán superconductor colocado en el tren en movimiento produce corrientes de remolino en la lámina conductora estacionaria sobre la que levita el tren. Las corrientes de remolino interactúan con el campo magnético para producir fuerzas de levitación.
Tratamiento del cáncer de hipertermia: El calentamiento por corrientes de Foucault se utiliza para calentar tejidos. Corrientes de Foucault inducidos en los tubos conductores por bobinas de alambre proximal conectadas a un condensador para formar un circuito tanque que está conectado a una fuente de radiofrecuencia.
Frenado por corrientes de Foucault: La energía cinética convertida en calor debido a las pérdidas por corrientes de Foucault encuentra numerosas aplicaciones en la industria:
- Frenado de trenes.
- Freno de una montaña rusa.
- Sierra eléctrica o taladro para su cierre de emergencia.
Calentamiento por inducción: Es el proceso de calentar eléctricamente un cuerpo conductor induciendo en él corrientes de remolino mediante un electroimán de alta frecuencia. Sus principales aplicaciones son la cocción por inducción, el horno de inducción utilizado para calentar los metales hasta su punto de fusión, la soldadura, la soldadura fuerte, etc.
Los impulsores de velocidad ajustable por corrientes de Foucault: Con la ayuda de un controlador de retroalimentación se puede lograr un accionamiento de velocidad acoplado por corrientes de Foucault. Tiene aplicaciones en la formación de metales, transportadores, procesamiento de plásticos, etc.
Detectores de metales: Detecta la presencia de metales en el interior de las rocas, suelos, etc. con la ayuda de la inducción de corrientes de Foucault en el metal si está presente.
Aplicaciones de procesamiento de datos:Corriente de Foucault pruebas no destructivas utilizadas en la investigación de la composición y la dureza de las estructuras metálicas.
Aplicaciones del velocímetro y del sensor de proximidad
