Efecto de las corrientes de Foucault: causas, ventajas, desventajas y control del efecto de las corrientes de Foucault

Las causas de las corrientes parásitas.
Cuando cambia el flujo magnético en el circuito de la bobina, se genera una fuerza electromotriz inducida en la bobina y también se genera en el circuito una corriente inducida (fuerza electromotriz inducida generada por el cambio en el flujo magnético que pasa a través de la bobina). Si un conductor se coloca en un campo magnético cambiante o se mueve en relación con el campo magnético, debido a que la parte interna del conductor puede formar un bucle cerrado y el flujo magnético que pasa a través del bucle cambia, la corriente inducida también se generará en el conductor, y estas corrientes se cerrarán automáticamente formando un vórtice en el conductor, por lo que se llama corriente de Foucault, o corriente de Foucault para abreviar.

Las ventajas y desventajas del efecto de las corrientes de Foucault

Como se muestra en la Figura (a), debido a la baja resistencia del conductor, las corrientes parásitas son generalmente grandes. Debido al efecto térmico de la corriente, las corrientes parásitas pueden hacer que los conductores se calienten y consuman energía, por lo que las corrientes parásitas a veces son dañinas. Por ejemplo, a través del campo magnético de corriente alterna en transformadores, motores eléctricos y generadores, se pueden generar corrientes parásitas en el núcleo de hierro. Las corrientes parásitas generan calor en el núcleo de hierro, provocando pérdidas (comúnmente conocidas como pérdida de hierro) y generando calor en los equipos. Los aumentos de temperatura y los materiales aislantes son propensos a envejecer, acortando la vida útil de transformadores, motores eléctricos y generadores, e incluso provocando daños.
Las corrientes de Foucault son perjudiciales en varios motores y transformadores, pero también se pueden utilizar. Por ejemplo, el horno de inducción de alta frecuencia comúnmente utilizado en las fábricas para fundir aleaciones utiliza corrientes parásitas generadas en bloques conductores de metal para fundir metales.
El instrumento de medición del electricista requiere que la oscilación del puntero se detenga rápidamente para que las lecturas se puedan leer rápidamente (como un amperímetro, un voltímetro, etc.). Para lograr este objetivo, la bobina del amperímetro debe enrollarse alrededor del marco de aluminio. Cuando la corriente medida pasa a través de la bobina, la bobina hace que el puntero y el marco de aluminio giren juntos. Cuando el marco de aluminio gira en el campo magnético, se generan corrientes parásitas. La fuerza del campo magnético sobre las corrientes parásitas dificulta su oscilación, por lo que el puntero apunta a la posición de lectura de forma rápida y estable, que es la aplicación del efecto de corrientes parásitas: efecto de amortiguación electromagnética. La amortiguación eléctrica también se utiliza habitualmente en los frenos electromagnéticos de locomotoras eléctricas.
 

Control para reducir los efectos de las corrientes parásitas

Como se muestra en la Figura (b) anterior y aquí, para reducir las pérdidas por corrientes parásitas, en los materiales del núcleo de hierro de equipos como motores eléctricos, generadores, transformadores y electroimanes de CA, no se utilizan núcleos de hierro completos, sino que se laminan. con láminas de acero al silicio recubiertas con pintura aislante en la superficie. Esto se debe a que el acero al silicio contiene un 2-5 % de silicio, que puede mejorar la resistividad eléctrica del núcleo de hierro. Además, el aislamiento entre las láminas de hierro limita las corrientes parásitas a láminas delgadas y estrechas. La resistencia del circuito es alta y las corrientes parásitas se reducen considerablemente, lo que reduce en gran medida la existencia de corrientes parásitas.