Uma visão geral das correntes parasitas | 5+ aplicativos importantes

Aqui estaremos estudando sobre correntes parasitas e o que se entende por amortecimento eletromagnético. Mas mudar o fluxo magnético também induz correntes em grandes pedaços de condutores, e seu padrão de fluxo se assemelha ao de redemoinhos na água.

François Arago, um matemático e até mesmo o 25º primeiro-ministro da França, observou pela primeira vez as correntes parasitas em 1824. Mais tarde, um físico chamado Foucault descobriu essas correntes, que são denominadas explicitamente como correntes parasitas.

Corrente de Foucault
Corrente parasita, imagem por - ChetvornoCorrentes parasitas devido ao ímãCC0 1.0

Uma demonstração simples de corrente parasita

A causa e o efeito das correntes parasitas podem ser entendidos por um experimento simples, conforme mencionado. Uma placa de cobre balança como pêndulos.

Isso cria obstáculos no movimento de oscilação da placa e, portanto, o movimento de oscilação é amortecido. Com o tempo, a placa fica parada no campo magnético. 

Este efeito de amortecimento eletromagnético pode ser reduzido cortando a área disponível para o fluxo de correntes parasitas. Assim, se pudermos introduzir fendas e orifícios retangulares na placa, e pelo fato de os momentos magnéticos das correntes induzidas dependerem da área que as envolve, podemos reduzir o amortecimento eletromagnético e a placa oscilar mais livremente.

PODER DAS CORRENTES EDDY

O poder de dissipação de correntes parasitas pode ser expresso como:

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Onde,

P refere-se à potência perdida por unidade de massa.

Bp refere-se aos campos magnéticos máximos.

d refere-se à espessura.

f se refere à frequência.

k refere-se a uma constante.

ρ refere-se à resistividade.

D refere-se à densidade.

A corrente parasita é diminuída pelo uso de laminações no núcleo de metal. Por causa disso, a magnitude é substancialmente reduzida.

Como a dissipação de energia na forma de calor é dependente de quadrados da magnitude das correntes parasitas, a perda de calor e, posteriormente, a perda de energia é diminuída. As perdas de energia podem ser reduzidas usando laminação mais fina com ferro com teor de carbono muito baixo ou ferro macio e fios com seções transversais maiores.

correntes parasitas em uma laje com e sem laminações
correntes parasitas em uma placa com e sem laminação, Crédito de imagem - ChetvornoCorrentes parasitas de núcleo laminado 2CC0 1.0

Aqui está um experimento simples onde podemos notar o amortecimento eletromagnético.

Dois tubos cilíndricos finos e ocos com as mesmas orientações geométricas, mas um feito de alumínio e o outro tubo de PVC sendo preso verticalmente. Um ímã cilíndrico com um diâmetro um pouco menor do que o diâmetro do cilindro é lançado através de ambos os tubos de forma que não cheguem a tocar as paredes internas dos tubos cilíndricos. O ímã que caiu através do tubo de PVC leva o mesmo tempo para sair do tubo que levaria se caísse da mesma altura sem nenhum tubo. O ímã no tubo de alumínio, comparativamente, leva mais tempo para sair do tubo.

Isso é devido às correntes parasitas que são produzidas no tubo de alumínio que se opõem à mudança do fluxo magnético quando o ímã se move através do tubo de alumínio. Como o PVC é um isolante, nenhuma corrente parasita é formada nele. Este fenômeno em que uma força de retardo devido às correntes parasitas restringe o movimento de um objeto é conhecido como amortecimento eletromagnético.

APLICAÇÕES DE CORRENTES EDDY

Embora as correntes parasitas sejam indesejáveis ​​em algumas aplicações, existem muitas aplicações nas quais as correntes parasitas são necessárias para seu funcionamento. Alguns deles são frenagem magnética em trens, amortecimento eletromagnético, forno de indução, medidores de energia elétrica, levitação, identificação de metais, vibração e detecção de posição, testes estruturais, etc. Alguns deles foram explicados em detalhes como segue:

  • Frenagem magnética em trens: Como sabemos que os trens são bastante pesados ​​e podem se mover em grandes velocidades, portanto, o sistema de frenagem dos trens deve ser muito potente e suave. As correntes parasitas tornam isso possível. Eletroímãs fortes podem induzir correntes parasitas nos trilhos. Como não há atrito envolvido, pois não há ligações mecânicas; conseqüentemente, o sistema de frenagem se torna muito suave. Mas este aplicativo é usado apenas em alguns trens movidos a eletricidade.
  • Forno de indução: Eles são usados ​​para derreter ferro, aço, cobre, alumínio e outros metais preciosos para fins de soldagem, remodelagem ou para fazer ligas. Em um forno de indução, a corrente parasita produz temperaturas muito altas, adequadas o suficiente para derreter os metais.
  • Amortecimento eletromagnético: Poucos instrumentos de medição como os galvanômetros fazem uso do efeito das correntes parasitas na oposição ao movimento. Eles têm um núcleo fixo feito de um material não magnético, mas metálico, no qual as correntes parasitas são geradas quando a bobina oscila, que por sua vez se opõe ao movimento da bobina e a leva para a posição de repouso rapidamente.
  • Efeitos repulsivos e levitação: quando um campo magnético variável é aplicado, ele induz correntes parasitas que exibem o comportamento de repulsão tipo diamagnética devido à qual um metal ou qualquer material condutor experimentará uma força de repulsão.

Para mais informações sobre a aplicação de correntes parasitas, pode ler o artigo sobre teste de corrente parasita, sensor de corrente parasita e freio de corrente parasita.

Sobre Amrit Shaw

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