Wie findet man die Richtung eines Wirbelstroms?

Angenommen, es gibt ein Magnetfeld, das von links nach rechts verläuft. Angenommen, ein dünnes Blech eines Metallleiters (z. B. ein Quadrat von 1 m x 1 m) wird so durch das Magnetfeld fallen gelassen, dass die Ebene des Leiters Senkrecht zum Magnetfeld verläuft.

Jetzt weiß ich, dass es nach dem Faradayschen Gesetz eine induzierte EMK geben wird, die Wirbelströme im Leiter induziert, die der Bewegung nach dem Lenzschen Gesetz entgegenwirken. Ich habe jedoch keine Ahnung, in welche Richtung die Wirbelströme fließen, dh im oder gegen den Uhrzeigersinn.

Gibt es eine einfache Handregel, die die Richtung von Wirbelströmen vorhersagen kann?

Antworten (3)

als Gedanke

× J = M

× M = J

Diese Stromdichte hat drei Manifestationen, die in Ampere-Materialableitung gezeigt werden:

× B = μ 0 ( J F + J P + J M ) + ϵ 0 E T

Strom aufgrund von Polarisationsänderung

J P = P T

Strom aufgrund der Drehung der Magnetisierung

J M = × M

Strom wegen pd

J F = ICH

× B μ 0 M = J F + ( ϵ 0 E + P ) T

als

ϵ 0 E + P = D

Und

B μ 0 M = H

Dann

× H = J F + D T

Wenn Sie in den freien Raum und die materiellen Darstellungen des Amperegesetzes ein- und ausgehen, können Sie sehen, dass ein Magnetfeld neben einem Material einen solchen Strom erzeugen würde. dh die Kräuselung von H erzeugt eine Änderung des Verschiebungsstroms oder erzeugt eine magnetische Stromdichte.

Das erste, was zu beachten ist, ist, dass, wenn sich die Schleife durch ein gleichmäßiges Magnetfeld bewegt, die induzierte EMK und damit der induzierte Strom Null ist, da sich der magnetische Fluss durch die Schleife ändert.

Das erste, was Sie entscheiden müssen, ist, ob der magnetische Fluss durch die Schleife zunimmt oder abnimmt.
Sie verwenden das Lenzsche Gesetz, das besagt, dass der induzierte Strom in einer solchen Richtung verläuft, dass er der ihn erzeugenden Bewegung entgegenwirkt.
Die Richtung des Stroms versucht also, entweder den magnetischen Fluss durch die Schleife zu verringern.
Sie können die Richtung des induzierten Stroms mit der rechten Handgriffregel bestimmen.

Ich bin nicht so gut in 3D-Diagrammen, also ist hier eines mit dem externen Magnetfeld in den Bildschirm und der Schleife, die sich den Bildschirm hinunterbewegt.
Ich habe auch eher eine Schleife als eine Platte gezeichnet, sodass die induzierten Ströme in der Platte in der in den Diagrammen gezeigten Richtung fließen, wahrscheinlich eher in dem Bereich, in dem sich der Magnetfluss ändert.

Die Wirbelströme in der leitenden Platte fließen also im linken Diagramm gegen den Uhrzeigersinn und im rechten Diagramm im Uhrzeigersinn.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aufgrund des Lenzschen Gesetzes wird ein Wirbelstrom erzeugt, sodass der Strom ein Magnetfeld erzeugt, um der Änderung entgegenzuwirken, die ihn richtig erzeugt hat. Wenn Sie beispielsweise ein Metallblech in ein Magnetfeld bewegen, wird ein Strom erzeugt, der dieser Kraft entgegenwirkt, die es in das Feld bewegt. Die Kraft, die der Wirbelstrom erzeugt, ist also links. Verwenden Sie Ihre Handregel für die rechte Hand. Die Finger zeigen auf die Seite, da das Magnetfeld in die Seite eindringt, und die Handfläche zeigt nach links ... also zeigt Ihr Daumen nach oben. Jetzt wirbeln Wirbelströme im Kreis herum, stellen Sie sich die Strömung also wie einen Kreis vor. Ein nach oben zeigender Daumen bedeutet, dass der Strom gegen den Uhrzeigersinn fließt.

Sie können verwirrt sein, ob Ihr Daumen auf die 3-Uhr-Position oder die 9-Uhr-Position des Kreises zeigt. Aber da sich das Blech von links nach rechts bewegt, ist es die 3-Uhr-Position, in der der Strom nach oben zeigt.