Virpuļstrāva

Virpuļstrāva, arī Fuko strāva, ir elektriskā strāva metāla gabalā, kas veido noslēgtas strāvas cilpas un virpuļus. Virpuļstrāvu virziens ir tāds, lai to radītais magnētiskais lauks kavētu magnētiskās plūsmas izmaiņu. Ievērojamas virpuļstrāvas rodas masīvās metāla konstrukcijās, kas pakļautas mainīgam magnētiskajam laukam. Šī fizikālā parādība novērojama gan maiņstrāvas elektromotoros, gan transformatoros, jo serdeņu feromagnētiskajā materiālā rodas ievērojamas virpuļstrāvas. Šīs virpuļstrāvas uzsilda materiālu, tādā veidā lieki tērējot enerģiju. Lai samazinātu virpuļstrāvu dēļ radušos elektroenerģijas zudumus, piemēram, transformatoru serdes tiek veidotas no plānām un savstarpēji izolētām feromagnētiķa plāksnītēm, tādā veidā kavējot virpuļstrāvu rašanos. Materiālu uzsilšanu virpuļstrāvu ietekmē iespējams arī praktiski izmantot. Piemēram, indukcijas elektriskajās plītīs katliņš tiek uzsildīts, radot tajā virpuļstrāvas. Šādas indukcijas elektriskās plītis sastāv no spoles, kurā tiek ģenerēts mainīgs magnētiskais lauks, un tā rezultātā uz plīts virsmas novietotajā katliņa rodas virpuļstrāvas.

Virpuļstrāvas (sarkanās līnijas) izpausme uz metāla virsmas magnēta iedarbībā

Virpuļstrāvu rašanos metāliskos objektos izmanto metālu detektoros. Metālu detektora galvenā sastāvdaļa ir zondēšanas spole, ar kuras palīdzību tiek radīts mainīgs magnētiskais lauks. Kad mainīgais magnētiskais lauks savā ceļā sastop metālisku objektu, tad metāliskajā objektā tiek radītas virpuļstrāvas. Virpuļstrāvu magnētiskais lauks samazina zondēšanas spoles magnētisko lauku, un šo izmaiņu uztver detektors, kas tālāk dod ziņu ierīces operatoram, ka ceļā ir sastapts metālisks objekts. Tā kā virpuļstrāvas rodas, pretojoties magnētiskā lauka izmaiņām, tad virpuļstrāvas var izmantot bremzēšanas mehānismos. Virpuļstrāvu bremzes sastāv no diviem diskiem (rotoriem), kas savienoti ar riteņiem un griežas tiem līdzi. Starp diskiem ir novietots elektromagnēts, kas sastāv no daudziem tinumiem (stators). Brīdī, kad iedarbina bremžu mehānismu, strāva statora spolēs plūst tā, lai blakus spolēs rastos pretēji vērsts magnētiskais lauks. Šādu magnētisko lauku šķeļ rotējošie rotori, un tajos rodas virpuļstrāvas. Virpuļstrāvu radītais magnētiskais lauks pretojas magnētiskā lauka izmaiņām, tādā veidā nodrošinot rotora un riteņu bremzēšanu. Šādas bremzes nav efektīvas lēnā rotācijas ātrumā, tādēļ bremzēšanas noslēgumā tik un tā lieto mehāniskās bremzes.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Virpuļstrāva.