Co je vířivý proud?

Vířivý proud je vířením odporu generovaného při křížení dvou elektromagnetických polí. Cirkuluje ve směru, který je proti původnímu proudu. Odpor vyplývající z kolize těchto dvou polí účinně přeměňuje část elektrické energie přítomné na teplo, což je nežádoucí vedlejší produkt, pokud je záměrem jednoduchý přenos elektřiny, jako v transformátoru. Jiné aplikace však využívají protichůdný magnetismus vířivých proudů k dosažení dalších výsledků, včetně identifikace kovů, testování vlastností materiálů a technických sestav a brzdění železničních vozů.

V elektromagnetických aplikacích, jako jsou transformátory, kde cílem je vést elektřinu s minimálním rušením, je nutná speciální konstrukce, aby se zajistilo, že vířivý proud nebude bránit primární elektrické síle. Vrstvy vodivého materiálu jsou odděleny vrstvami izolačního materiálu. Výsledkem je, že přirozená magnetická přitažlivost protilehlé síly k vodivému materiálu je roztříštěná a nemá šanci vytvořit kontraproduktivní vířivý proud.

Někdy jde o výrobu tepla pomocí vířivých proudů, zejména v průmyslových pecích používaných k tavení kovů. Rezidenční indukční varné desky se opírají o stejný princip, kdy elektromagnetické pole hořáku reaguje s magnetickým polem speciálního železného nádobí. Teplo se vyskytuje pouze tam, kde se oba povrchy setkávají, takže zbytek varné desky se nezahřeje.

Ve výdejních automatech a recyklaci se nacházejí dvě nízko-technologická využití pro vířivé proudy. V automatu způsobí stacionární magnet odmítnutí neplatné položky, jako je ocelová slimák. V mnohem větším měřítku lze třídit druhy plechovek a dalších recyklovatelných kovů, protože každý kov reaguje na protilehlou magnetickou sílu svým vlastním způsobem.

U brzdy s vířivým proudem je magnetický odpor dost velký, aby zastavil železniční vůz. V systému srovnatelném s třecím působením působí magnetická síla pohybu ocelových kol. Jak kola zpomalují, odpor klesá, což umožňuje postupné zpomalení a plynulé zastavení. Vypínací mechanismy pro elektrické nářadí, jako jsou kotoučové pily, pracují podobným způsobem.

Inspekce vířivých proudů umožňuje nedestruktivní analýzu vodivých kovů a sestav, které je obsahují. Pomocí této techniky inspektor indukuje vířivý proud ve zkušebním materiálu a poté hledá nepravidelnosti v proudu proudu. Například diskontinuita v interakci dvou magnetických polí může znamenat přítomnost trhliny. Tento druh testování je dostatečně citlivý na to, aby zkontroloval změny v tloušťce materiálu, korozi nebo jiných nežádoucích skrytých podmínkách.

Jedním z významných uživatelů inspekce vířivých proudů je Národní letecká a kosmická správa Spojených států (NASA). Agentura musí často řešit problémy s materiály a systémy, které již existují, takže nedestruktivní aspekt sondy s vířivými proudy je zásadní. Na jaře 2009 NASA objevila chybu v regulačním ventilu průtoku, což je kritická část, která řídí tok paliva během vypouštění raketoplánu a dalších raket. Testování vířivých proudů umožnilo agentuře sledovat stav ventilů a nakonec bylo rozhodnuto, že by všechny měly být vyměněny.