渦流效應，每個電氣人員都應該知道的知識點

什麼是電渦流

渦流，相信每一個電力作業人員都有聽說過，但是如果問：什麼是渦流效應？產生渦流的原因？以及渦流的利弊？相信很多就算是工作多年的電力從業人員都說不清楚。

1，渦流產生的原因。

由圖可知：當電流隨時間變化時，透過線圈迴路的磁通量也發生變化，線圈中就會產生感應電動勢，迴路中也就產生感應電流（穿過線圈的磁通發生變化而產生的感應電動勢）。

如果把一塊導體放在變化著的磁場中或相對於磁場運動時，由於導體內部都可構成閉合迴路，穿過迴路的磁通發生變化，因此在導體中也會產生感應電流，這些電流在導體內自行閉合成旋渦狀，故稱渦電流，簡稱渦流。

2，渦流效應的利弊。

如右圖（a）所示，由於導體電阻很小，因此渦流一般都很大。由於電流的熱效應，渦流會使導體發熱，消耗能量，所以渦流有時是有害的。例如透過變壓器、電動機和發電機中的交變電流磁場，會使鐵心產生渦流，渦流是鐵芯發熱，這樣就造成損耗（俗稱鐵損）並使裝置產生熱量，溫度升高，絕緣材料容易老化，縮短變壓器、電動機和發電機的使用壽命，甚至使他們損壞。

渦流在各種電機、變壓器中是有害的，但也有可用之處，例如工廠冶煉合金時常常用的高頻感應爐就是利用金屬導體塊中產生的渦流來熔化金屬。

電工測量儀表要求指標的擺動很快停下來，以便迅速讀出讀數（如電流表、電壓表等）。為達到此目的，電流表的線圈要繞在鋁框上，當被測電流透過線圈時，線圈帶動指標和鋁框一起轉動，鋁框在磁場中轉動時產生渦流，磁場對這個渦流的作用力阻礙她們的擺動，於是指標很快地穩定指到讀書位置上，這便是渦流效應的應用——電磁阻尼作用。電氣阻尼作用還常用於電氣機車的電磁製動器中。

利用足夠大的電力在導體中產生很大的渦流，導體中電流可以發熱，使金屬受熱甚至熔化。所以製造了感應爐，用來冶煉金屬。在感應爐中，有產生高頻電流的大功率電源和產生交變磁場的線圈，線圈的中間放置一個耐火材料（例如陶瓷）製成的坩堝，用來放有待熔化的金屬。渦流感應加熱的應用很廣泛，如用高頻感應爐冶煉金屬，用高頻塑膠熱壓機過塑，以及把渦流熱療系統用於治療，金屬材料學中常用於感應淬火、感應退火等方法來提高工件的 表面硬度 與 耐磨性 。

3，控制減小渦流效應。

如上文右圖（b）以及此處右圖所示，為了減少渦流損耗，在電動機、發電機、變壓器、交流電磁鐵等裝置的鐵芯材料中，都不使用整塊的鐵芯，而是採用表面塗有絕緣漆的一片片矽鋼片疊壓而成。這是因為矽鋼中含有2~5%的矽，可提高鐵芯的電阻率，此外鐵片與鐵片之間相互絕緣，使渦流被限制在狹小的薄片之間，迴路的電阻很大，渦流便大為減小，從而使渦流大大降低。

4，渦流的具體應用。

1，電磁爐：爐盤下的線圈中通入交流電，使爐盤上 的金屬中產生渦流，從而生熱量。

2，感應加熱：渦流感應加熱原理。

3，磁電式測量儀表。

4，感應電動機、汽車上用的電磁式速度表等。