Arus Pusar dan Redaman Magnet

Arus elektrik tidak semestinya mengalir melalui wayar yang dibentuk sebagai litar. Apabila fluks magnet yang menembusi suatu pengalir berubah, medan elektrik teraruh boleh menggerakkan cas dalam bahan itu sendiri. Dalam kepingan atau bongkah logam, laluan arus boleh membentuk gelung setempat yang disebut arus pusar.

Perubahan fluks menghasilkan arus teraruh

Hukum Faraday menghubungkan perubahan fluks magnet dengan daya gerak elektrik teraruh. Jika bahan itu mengalirkan elektrik, daya gerak elektrik tersebut boleh menghasilkan arus. Arah arus mengikuti hukum Lenz: medan magnet yang dihasilkan oleh arus teraruh menentang perubahan fluks yang mencetuskannya, bukan semata-mata menentang medan magnet yang sedia ada.

Arus pusar boleh menghasilkan redaman magnet

Bayangkan kepingan logam bergerak memasuki kawasan medan magnet. Ketika fluks yang menembusi bahagian kepingan berubah, arus pusar terbentuk. Interaksi antara arus itu dengan medan magnet menghasilkan daya yang boleh menentang gerakan kepingan. Tenaga mekanikal tidak hilang begitu sahaja; sebahagiannya berubah menjadi tenaga dalaman apabila arus mengalir melalui bahan yang mempunyai rintangan elektrik.

Bentuk pengalir mengawal laluan arus

Jika kepingan logam diberi celah atau dibina daripada lapisan pengalir nipis yang dipisahkan oleh bahan penebat, gelung arus besar menjadi lebih sukar terbentuk. Arus pusar dan kesan pemanasannya boleh berkurang. Prinsip ini penting apabila arus pusar menyebabkan kehilangan tenaga yang tidak diingini, tetapi dalam sistem lain kesan yang sama sengaja digunakan untuk menghasilkan pemanasan atau brek tanpa sentuhan mekanikal langsung.

Medan kuat sahaja tidak menjamin arus pusar

Jika suatu kepingan pengalir berada sepenuhnya dalam medan magnet seragam dan fluks yang melaluinya tidak berubah, keadaan itu sahaja tidak menghasilkan arus pusar berterusan. Aruhan memerlukan perubahan fluks. Oleh sebab itu, gerakan memasuki atau meninggalkan kawasan medan, perubahan kekuatan medan atau perubahan orientasi boleh menjadi penting.

Kekuatan kesan bergantung pada kadar perubahan

Jika perubahan fluks berlaku lebih cepat, daya gerak elektrik teraruh lazimnya lebih besar. Namun magnitud arus sebenar turut bergantung pada kekonduksian, bentuk dan ketebalan bahan serta geometri medan. Apabila gerakan berhenti dan fluks tidak lagi berubah, arus pusar yang disebabkan gerakan itu juga merosot. Oleh sebab itu, brek arus pusar sangat baik untuk memperlahankan gerakan tetapi biasanya memerlukan mekanisme lain untuk memegang objek benar-benar pegun.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?