Correnti di Foucault

LE CORRENTI DI FOUCAULTCorrenti parassite

Lorenzo D'Ottavio-Giorgio Corradi 5F

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COSA SONO

STORIA

APPLICAZIONI

Le correnti parassite, correnti di Foucault o correnti di eddy, sono delle correnti indotte in masse metalliche conduttrici che si trovano immerse in un campo magnetico variabile o che, muovendosi, attraversano un campo magnetico costante o variabile. In ogni caso è la variazione del flusso magnetico che genera queste correnti. Le correnti parassite sono causate dal movimento (o variazione) del campo magnetico che attraversa un conduttore. Il moto relativo genera la circolazione di corrente nel conduttore, in accordo con la legge di Faraday, che, muovendosi in vortici, genera a sua volta un campo magnetico in direzione opposta alla variazione del campo magnetico applicato.

COSA SONO

La corrente che si sviluppa nel conduttore ha una forma vorticosa perché gli elettroni sono soggetti alla Forza di Lorentz che è perpendicolare alla direzione degli elettroni stessi in movimento. La resistività del conduttore smorza queste correnti. Le correnti parassite generano perdite di energia riscaldando il conduttore. Questo fenomeno in molte applicazioni risulta negativo in quanto questa generazione di calore non ha nessun effetto utile

STORIA

Il fisico francese Léon Foucault (1819–1868) è accreditato di aver scoperto le correnti parassite. Nel settembre del 1855 scoprì che la forza richiesta per la rotazione di un disco di rame diventa maggiore quando viene fatto ruotare con il bordo tra i poli di un magnete. Il disco viene contemporaneamente riscaldato dalle correnti parassite indotte nel metallo. Il primo utilizzo di correnti parassite per i test non distruttivi si è verificato nel 1879 quando David E. Hughes ha utilizzato i principi per condurre test di cernita metallurgica.

APPLICAZIONI

Freno magnetico

Il freno magnetico viene usato sui treni e nelle attrazioni per parchi di divertimento. Nel primo caso, durante la frenata, alla ruota metallica viene applicato un campo magnetico mediante un elettromagnete che genera le correnti di dispersione nella ruota. Queste correnti trovano una resistenza nel fluire attraverso il metallo generando calore e questo aumenta l'attrito, permettendo frenature più intense con minore probabilità di slittamento delle ruote sui binari. Nel secondo caso si utilizzano magneti permanenti, attraverso i quali passa una lama di un metallo buon conduttore (rame o alluminio).

APPLICAZIONI

RICICLAGGIO RIFIUTI

TEST STRUTTURALI NON DISTRUTTIVI

Le correnti di foucault servono per separare le lattine di alluminio, inducendo in esse un campo magnetico.

Le correnti di dispersione sono usate comunemente per esami non distruttivi e per esaminare eventuali difetti in una grande quantità di strutture metalliche, ad esempio: scambiatori di calore, fusoliere e altre parti strutturali di aerei.

APPLICAZIONI

PIANO COTTURA AD INDUZIONE

I forni a induzione funzionano secondo il principio di un trasformatore. Il metallo fuso si comporta come un secondario chiuso in cortocircuito (quindi interessato da correnti elevate), mentre il primario è costituito da un avvolgimento collegato ad una alimentazione in corrente alternata. Per riscaldare la massa da trattare si sfrutta l'effetto Joule dovuto alle correnti parassite e alle correnti di conduzione.

APPLICAZIONI

LUCI BICICLETTE

I movimenti relativi dei magneti e del materiale conduttivo vicino inducono correnti parassite nel materiale conduttivo, ossia nel caso della luce da bici nel bordo metallico. Queste correnti parassite hanno i loro campi magnetici che vengono assorbiti dal nucleo del generatore di luci magnetiche e in questo modo producono energia elettrica

APPLICAZIONI

SUPERCONDUTTORI

In essi si generano correnti senza perdite. Le correnti di dispersione che si producono sono uguali ed opposte al campo magnetico esterno, quindi con risultante nulla, permettendo la levitazione magnetica.