Амортизиране на движещи се части на електрически уреди
Затихване на движещи се части на електрически уреди. Индукционните токове могат да се използват за овлажняване (успокояване) на движещи се части на електрически уреди. Когато токIпреминава през рамката, той се завърта в магнитно поле под определен ъгъл и стрелката на инструмента се движи по скалата на инструмента (фиг. 6.12). За да не се люлее дълго време около което и да е деление на скалата, върху оста, към която е закрепена стрелката, е закрепена метална пластина, която при движението си може да пресича линиите на друго магнитно поле. В този случай магнитният поток през равнината на плочата се променя, възниква индукционен ток, който, според правилото на Ленц, забавя движението на плочата и трептенията на показалеца на инструмента бързо затихват.
Скин ефект.
Скин ефект. Появата на индуктивен ток при преминаване през проводник с променлив ток води до преразпределение на общия ток по напречното сечение на проводника в тънки линейни цилиндрични проводници, а именно той се избутва върху повърхността на проводника. Това явление се нарича скин ефект (от англ.skin– кожа, обвивка). Колкото по-висока е честотата на променливия ток, толкова по-тънък е повърхностният слой, през който преминава токът. Вътре в проводника практически няма ток. По този начин скин-ефектът се разбира като феномен на неравномерно разпределение на променлив ток по напречното сечение на проводника: увеличаване на неговата плътност в повърхностния слой и намаляване близо до оста на проводника.
За качествено обяснение на "изместването" на променливия ток към повърхността на проводника по време на скин-ефекта, ние избираме участък от цилиндричен проводник (фиг. 6.13). Нека разгледаме момента от време, когато силата на токаIнараства. В същото време се увеличава и индукцията на магнитното поле, създадено от тока. Следователно, вВ съответствие с правилото на Ленц, перпендикулярно на силовите линии на това поле, т.е. по дължината на жицата, се индуцира вихрово електрическо поле, което е насочено към повърхността на проводника по същия начин като токаI, а по оста на проводника - срещуположно на тока. Това поле ще усили токаIблизо до повърхността и ще го отслаби по оста на проводника. Съгласно закона на Ом, в този случай плътността на тока в централната част на проводника намалява, а близо до повърхността на проводника се увеличава.
Ако токът намалее, тогава отслабващото заедно с него магнитно поле ще създаде вихрово електрическо поле, чийто интензитет ще бъде противоположен в сравнение с първия разглеждан случай, т.е. ще бъде противоположен на тока близо до повърхността на проводника и ще съвпадне с тока по оста. По този начин, без значение как се променя силата на тока в проводника, индуцираното от него вихрово електрическо поле по оста на проводника предотвратява, а на повърхността на проводника допринася за промени в тока. Следователно токът е по-слаб по оста на проводника и по-силен близо до повърхността.
Колкото по-висока е честотата на променливия ток, толкова по-тънък е повърхностният слой, през който преминава токът. Наличието на ефекта на кожата позволява използването на тръбни проводници вместо твърди проводници, ако те са предназначени за високочестотни вериги с променлив ток. Въпреки това, намаляването на напречното сечение на проводника води до увеличаване на неговото съпротивление. В тези случаи се вземат специални мерки за намаляване на общото съпротивление на кухите проводници, по-специално покриване на повърхността с тънък слой сребро.
Бетатрон.
Бетатрон. Бетатрон е ускорител на електрони. Между полюсите на електромагнит, през който преминава променлив електрически ток с честота, има кух пръстен, изработен от неферомагнитен материал (например алуминий).Ускорен електронен лъч се движи във вакуум вътре в пръстена. Променливото магнитно поле създава електрическо поле, чиито силови линии са кръгове (фиг. 6.14). Това поле ускорява електроните. От друга страна, това поле задържа електроните, докато се ускоряват в кръгова орбита вътре в пръстена. По време на един оборот радиусът на орбитата (Vе скоростта на електрона) трябва да остане постоянен, така че увеличаването на скоростта на електрона трябва да бъде придружено от увеличаване на модула на вектора на индукция на магнитното поле. Следователно бетатронът работи в импулсен режим: ускорението се случва в тези периоди от време, когато силата на тока и съответно големината на вектора на индукция на магнитното поле се увеличават.