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, 由于電流隨時間不斷變化, 其產(chǎn)生的磁場也要不斷變化, 這樣就會在線圈內(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, 坩堝中的被冶煉金屬內(nèi)出現(xiàn)強大的渦流, 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很大優(yōu)點, 由于冶煉時所需的熱量直接來自被冶煉金屬本身, 因此可達到極高的溫度, 并且有速度快、效率高和溫度易控制等特點.

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, 使變壓器和電機的效率降低.因此, 為了降低渦流效應(yīng), 變壓器和電機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一步減小渦流的熱效應(yīng).計算表明, 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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