Что такое вихревые токи?

Вихревые токи (их ещё называют токи Фуко) — это электрические токи, которые возникают в проводнике тогда, когда меняется магнитное поле (или когда проводник движется относительно магнитного поля).

Почему они называются «вихревыми»

Магнитное поле меняется → в проводнике появляется электрическое поле не в одном направлении, а так, что токи замыкаются петлями внутри материала. Эти петли и образуют «вихри».

От чего именно зависит появление

Токи сильнее, когда:

магнитное поле меняется быстрее,

проводник лучше проводит электричество (высокая электропроводность)

больше площадь/объём, где поле  «задевает » проводник.

Что они делают?

Противодействуют изменению

Возникшие вихревые токи создают магнитное поле, которое «мешает» причине их появления (по смыслу закона Ленца). Проще говоря, магнитное поле меняется — например,  кто-то приближает/убирает магнит или меняется ток в катушке. Тогда в металле появляются вихревые токи. Эти токи, в свою очередь, создают своё магнитное поле. И вот это «своё» поле направлено так, чтобы противодействовать изменению, которое их породило

Выделяют тепло

Эти токи — это движение зарядов с сопротивлением, энергия превращается в тепло. Поэтому в техниках вихревые токи часто используют как способ нагрева (или, наоборот, их стараются уменьшать).

Как проявляются в быту и технике

Торможение металла: в некоторых устройствах вихревые токи создают тормозящий эффект без трения.

Индукционные плиты: часть нагрева идёт за счёт токов в металлической посуде.

Трансформаторы и двигатели: там вихревые токи — обычно нежелательное явление, поэтому сердечники делают из тонких листов (с изоляцией между ними), чтобы «разорвать» большие вихревые петли.

Металлические корпуса рядом с меняющимися полями: могут заметно греться.

Куда они «залезают» в проводнике

Обычно токи распределяются так, что ближе к поверхности их обычно больше (из-за влияния собственного магнитного поля).