Différence principale - Courants de Foucault vs. Courant induit

Les courants de Foucault et les courants induits font référence aux courants qui se forment sur un conducteur à la suite d'un champ magnétique changeant qui le traverse. Les différence principale entre le courant de Foucault et le courant induit est que le courant induit fait référence aux courants circulant dans des bobines de fil dans un circuit fermé tandis que Les courants de Foucault font référence à des boucles de courants circulant dans des morceaux de conducteurs plus gros en raison de l'induction électromagnétique.

Qu'est-ce que le courant induit

Selon La loi de Faraday, chaque fois que le flux magnétique à travers un conducteur change, une CEM est induite dans le conducteur. Selon La loi de Lenz, la direction de la force électromotrice induite s'oppose au changement de flux magnétique qui la provoque. Si le flux magnétique est donné par

, puis, selon la loi de Faraday, la CEM induite

est donné par

La CEM induite est égale au taux de variation du flux magnétique. Le signe négatif dans la formule indique simplement que cette CEM s'oppose au changement de flux qui l'a provoquée. C'est le mécanisme qui produit à la fois des courants dits induits et des courants de Foucault dans les conducteurs. En ce sens, ce sont donc tous les deux des courants « induits ». Cependant, la terminologie est souvent utilisée pour différencier le courant utile généré dans une bobine (c'est ce qu'on appelle le courant induit) et le courant généré dans les métaux plus gros comme dans le « noyau » d'un électro-aimant/corps d'un métal (c'est ce qu'on appelle courant de Foucault). Par exemple, nous examinerons la différence entre les courants de Foucault et les courants induits dans un transformateur.

L'image ci-dessous montre un transformateur. La bobine de gauche est alimentée en courant alternatif. Le courant produit un champ magnétique à l'intérieur de la bobine, et comme le courant change constamment de direction, le flux magnétique à l'intérieur de la bobine change également toujours. Le "noyau du transformateur" est un conducteur dont la fonction est de conduire le champ magnétique vers la bobine de droite. Le noyau n'est pas directement connecté à l'alimentation. Il y a un changement de flux magnétique à travers cette bobine et, selon la loi de Faraday, un courant est également induit dans cette bobine. Nous pouvons connecter ce courant à un circuit et utiliser ce courant pour travailler. C'est ce courant, qui est induit dans la deuxième bobine, que l'on appelle le « courant induit ».

Un transformateur

Notez qu'il y a également un changement de flux magnétique à travers le noyau du transformateur. Étant donné que le noyau est constitué d'un conducteur, un courant est également induit dans le noyau. Ce courant circule en « boucles » comme indiqué ci-dessous, et ils sont donc appelés « courants de Foucault ». Nous ne pouvons pas utiliser ce courant, et ce courant enlève une partie de l'énergie du courant d'origine et dissipe cette énergie sous forme de chaleur. Par conséquent, les noyaux de transformateur sont généralement "feuilleté"-c'est à dire. sectionné en ajoutant des couches d'isolants afin de réduire les courants de Foucault. Ceci est également montré sur l'image ci-dessous:

Courants de Foucault circulant dans le noyau (en haut) et comment la stratification restreint le flux des courants de Foucault (en bas).

Qu'est-ce que les courants de Foucault

Comme mentionné précédemment, les courants de Foucault se réfèrent à des boucles de courants induits dans les corps de gros conducteurs. Dans l'exemple d'un transformateur, les courants de Foucault dissipent de l'énergie sous forme de chaleur et sont donc indésirables. Cependant, il existe des situations où les courants de Foucault sont également utiles. Nous allons voir quelques exemples d'utilisation des courants de Foucault au dessous de.

Détecteurs de métaux: Dans les détecteurs de métaux, un courant alternatif circulant dans une bobine dans le détecteur produit un champ magnétique avec un flux magnétique changeant. Si le détecteur de métaux est placé au-dessus d'un morceau de métal, des courants de Foucault commencent à circuler dans le métal. Ces courants de Foucault créent leur propre champ magnétique et le détecteur de métaux peut détecter ce champ magnétique.

Une personne utilisant un détecteur de métaux afin de détecter des objets métalliques enterrés sur la plage.

Chauffages à induction: Les courants de Foucault peuvent dissiper de l'énergie sous forme de chaleur. Dans les appareils de chauffage à induction, l'énergie dissipée est utilisée pour chauffer des substances. Les cuisinières à induction utilisent également le même principe. La vidéo ci-dessous montre comment un chauffage par induction est utilisé pour chauffer une barre de fer:

Différence entre les courants de Foucault et les courants induits

Définition:

Courants de Foucault se réfèrent aux courants de boucles induits dans de grands corps de conducteurs, à la suite d'un champ magnétique changeant à travers celui-ci.

Courants induits font généralement référence aux courants induits dans les bobines connectées à un circuit fermé.

Utilité:

Courants induits sont utiles dans les transformateurs.

Courants de Foucault sont indésirables car ils dissipent de l'énergie sous forme de chaleur. Cependant, ils sont utiles dans certaines situations comme dans les détecteurs de métaux et les radiateurs à induction.

Image de courtoisie:

"Transformateur monophasé idéal montrant également le chemin du flux magnétique à travers le noyau." par BillC sur en.wikipedia (Travail personnel) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

« Laminering av transformatorkärna » par Svjo (Travail personnel) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

« Hopeful/Patient » de PROMichael Coghlan (Travail personnel) [CC BY-SA 2.0], via flickr