涡电流

涡电流（也称为傅科电流）是根据法拉第感应定律，导体中不断变化的磁场或导体在磁场中的相对运动，在导体内感应出的电流回路。 电流在导体内的闭合环路中流动，在垂直于磁场的平面中。 例如，交流电磁铁或变压器产生的时变磁场或磁铁与附近导体之间的相对运动会在附近的固定导体内感应出它们。 给定回路中电流的大小与磁场强度、回路面积和磁通量变化率成正比，与材料的电阻率成反比。 绘制图表时，一块金属内的这些环流看起来有点像液体中的漩涡或漩涡。

根据楞次定律，涡流会产生一个磁场，该磁场与产生它的磁场的变化相反，因此涡流会对磁场源产生反作用。 例如，由于移动磁场在表面感应的涡流，附近的导电表面将对移动的磁铁施加拖曳力以抵抗其运动。 这种效应被用于涡流制动器中，涡流制动器用于在关闭时快速停止旋转的电动工具。 流过导体电阻的电流也会以材料中的热量形式耗散能量。 因此，涡流是交流电 (AC) 电感器、变压器、电动机和发电机以及其他交流机械中能量损失的一个原因，需要特殊结构，例如叠片磁芯或铁氧体磁芯，以xxx限度地减少它们。 涡流还用于感应加热炉和设备中的物体加热，以及使用涡流检测仪器检测金属零件的裂纹和缺陷。

术语涡流来自流体动力学中在水中看到的类似电流，导致称为涡流的局部湍流区域，从而产生持续涡流。 有点类似，涡流可能需要时间才能建立起来，并且由于其电感，涡流会在导体中持续很短的时间。

xxx个观察到涡流的人是法国第25任总理弗朗索瓦·阿拉戈（François Arago，1786-1853），他同时也是数学家、物理学家和天文学家。 1824 年，他观察到所谓的旋转磁力，大多数导电物体都可以被磁化； 这些发现是由迈克尔·法拉第 (Michael Faraday, 1791–1867) 完成并解释的。

1834 年，海因里希·楞次 (Heinrich Lenz) 提出楞次定律，该定律指出物体中感应电流的流动方向将使其磁场与引起电流流动的磁通量的变化相反。 涡电流产生二次场，抵消一部分外场，使部分外磁通量避开导体。

法国物理学家莱昂·福柯（Léon Foucault，1819-1868 年）被誉为发现了涡流。 1855 年 9 月，他发现当铜圆盘的边缘在磁铁两极之间旋转时，旋转铜圆盘所需的力会变大，同时铜圆盘会被磁体中感应的涡流加热 金属。 xxx次将涡流用于无损检测是在 1879 年，当时 David E. Hughes 使用涡流原理进行冶金分类测试。

磁铁在穿过其磁场的金属片中感应出环形电流。 见右图。 它显示了一块金属板 (C) 在固定磁铁下方向右移动。 磁铁北极 N 的磁场（B，绿色箭头）向下穿过薄片。 由于金属在移动，因此通过薄板给定区域的磁通量正在发生变化。 在片材在磁体前缘下方移动的部分（左侧），通过片材上给定点的磁场随着它靠近磁体而增加，dB/dt > 1。 0. 根据法拉第感应定律，这会在薄片中围绕磁场线沿逆时针方向产生圆形电场。 该场在薄片中感应出逆时针方向的电流（I，红色）。 这就是涡流。 在磁体后缘下方的片材部分（右侧），随着片材远离磁体移动，通过片材上给定点的磁场正在减小，dB/dt <; 0，在薄片中沿顺时针方向感应出第二个涡流。

理解电流的另一种等效方法是观察金属片中的自由载流子（电子）随金属片向右移动，因此磁场由于洛伦兹力而对它们施加横向力。