變壓器的鐵芯為何由薄片疊成?由物理網(wǎng)提供，更多相關(guān)資料請(qǐng)關(guān)注物理網(wǎng)

變壓器中的鐵芯是用來增大線圈的磁通, 提高變壓器的性能的.可是, 我們通常見到的變壓器的鐵芯都是由硅鋼薄片壓制而成, 這是為什么呢?

原來在線圈通以交流電之后, 由于電流隨時(shí)間不斷變化, 其產(chǎn)生的磁場也要不斷變化, 這樣就會(huì)在線圈內(nèi)的金屬中感應(yīng)出電流, 這種電流稱作渦流.由于金屬的電阻率很小, 金屬內(nèi)部往往激發(fā)出強(qiáng)大的渦流.

渦流與普通電流一樣, 也要放出焦耳熱.工業(yè)上利用渦流的熱效應(yīng)制成高頻感應(yīng)爐來冶煉金屬.圖1 就是感應(yīng)爐的示意圖.當(dāng)線圈通入高頻交電流時(shí), 坩堝中的被冶煉金屬內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)大的渦流, 它所產(chǎn)生的熱量可使金屬很快熔化.這種冶煉方法有一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn), 由于冶煉時(shí)所需的熱量直接來自被冶煉金屬本身, 因此可達(dá)到極高的溫度, 并且有速度快、效率高和溫度易控制等特點(diǎn).

但渦流也有其為不利的一面.一方面由于它的熱效應(yīng), 使變壓器和電機(jī)中的鐵芯溫度升高, 導(dǎo)致線圈材料壽命的縮短.另一方面, 由于渦流發(fā)熱要損耗額外的能量, 使變壓器和電機(jī)的效率降低.因此, 為了降低渦流效應(yīng), 變壓器和電機(jī)鐵芯都不用整塊鋼鐵, 而用很薄的硅鋼片疊壓而成.硅鋼是摻有小量硅的鋼, 其電阻率比普通鋼的要大, 因此, 渦電流就會(huì)變小, 減小渦流熱效應(yīng).把硅鋼制成薄片則是為了借用片間的絕緣漆切斷渦流的道路以進(jìn)一步減小渦流的熱效應(yīng).計(jì)算表明, 渦流產(chǎn)生的熱量與片的厚度平方成正比, 因此, 硅鋼片做得越薄越好.

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