Wartość ciepła wydzielonego w metalu w wyniku przepływu prądu (ciepło Joule’a‑Lenza) jest wprost proporcjonalna do kwadratu natężenia tego prądu. Zatem należy odpowiedzieć sobie na pytanie: kiedy natężenie prądu wirowego będzie największe.

Z pewnością częstotliwość zmian natężenia prądu w elektromagnesie otaczającym bryłkę metalu ma znaczenie, ponieważ im szybciej zmieniamy wartość indukcji magnetycznej, tym większą wytwarzamy siłę elektromotoryczną indukcji a więc i prąd.

Wartość maksymalnego natężenia prądu w elektromagnesie otaczającym bryłkę metalu też jest ważna, ponieważ od niej wprost proporcjonalnie zależy wartość indukcji pola magnetycznego, w jakim jest bryłka.

No i w końcu ma znaczenie, czy bryłka jest litym materiałem, czy zawiera dziury (jest poprzerywana). Prąd może płynąć tylko w zamkniętych obwodach. Ponieważ są one w obecności przerw w metalu mniejsze, mniejszy jest też strumień indukcji przechodzący przez powierzchnie rozpięte na tych obwodach, a w efekcie mniejsza jest SEM indukcji w nich wytwarzana. Tak jest na przykład w rdzeniu transformatora.

Elektromagnes jest włączany przy „chwytaniu” złomu i wyłączany przy „upuszczaniu” złomu.

Przeprowadź rozumowanie analogiczne do przedstawionego w filmie. Upuszczaliśmy tam magnes skierowany w dół biegunem N. Teraz na dole znajduje się biegun S.

Załóżmy, że magnes spada ułożony pionowo wzdłuż osi rurki. Teraz linie indukcji magnetycznej skierowane są w górę. Jeśli rozważymy przebiegający wewnątrz walca kontur B, to dopóki magnes zbliża się do płaszczyzny konturu, strumień indukcji magnetycznej rośnie. Wobec tego wzdłuż konturu popłynie prąd indukcyjny (wirowy) w kierunku zapobiegającym dalszemu wzrostowi strumienia. Pole magnetyczne wytworzone przez ten prąd będzie skierowane przeciwnie niż pole pochodzące od magnesu. Pojedynczy „zwój” wytworzy pole skierowane w dół, czyli stanie się elektromagnesem o biegunie S u góry (ponad konturem) i biegunie N poniżej konturu. Będziemy mieli do czynienia z odpychaniem magnesu przez pole magnetyczne prądu wirowego. Magnes będzie „hamowany”.

Załóż, że prąd w elektromagnesie płynie w takim kierunku, że bliżej oka będzie biegun N. (Naprawdę to wszystko jedno!). Pomyśl o kierunku siły działającej na opiłek, a potem o kierunku prądu wirowego w opiłku.

Siła działająca na opiłek powinna być skierowana do elektromagnesu, a więc prąd wirowy, który ma powstać w opiłku powinien dawać biegun S od strony elektromagnesu. Zatem pola magnetyczne od elektromagnesu i prądu wirowego musza być zgodne. Reguła Lenza podpowiada, że tak jest, gdy pole magnetyczne maleje. Powinno maleć jak najszybciej, żeby siła działająca na opiłek była jak największa.

Które „cięcie” działa tak samo na różne części rdzenia transformatora?

Prądy wirowe „oplatają” linie pola magnetycznego. Pokazano to na schematycznym rysunku.

R1Xx4bpHLp807

Na rysunku pokazany jest sam rdzeń transformatora. Narysowano linie pola magnetycznego wewnątrz rdzenia. Linie biegną wzdłuż każdego boku ramy, tworząc prostokąty. Wokół linii pola magnetycznego narysowano okręgi symbolizujące prądy wirowe. Płaszczyzny okręgów są prostopadłe do linii pola. W bocznych, pionowych częściach transformatora płaszczyzny okręgów są poziome, a w górnej i dolnej, poziomej części transformatora płaszczyzny okręgów są pionowe.

W pierwszym przypadku płaszczyzna „tnie” prądy z lewej i prawej części rdzenia. Takie cięcie nie wpływa na prądy w górnej i dolnej części rdzenia – są do płaszczyzny cięcia równoległe.

W drugim przypadku płaszczyzna „tnie” prądy w górnej i dolnej części rdzenia. Takie cięcie nie wpływa na prądy z lewej i prawej części rdzenia – są do płaszczyzny cięcia równoległe.

W trzecim przypadku przecinane są wszystkie prądy wirowe.