涡流现象的产生与应用
处在交变磁场中的导体，由于电磁感应作用，其中会感应出形成闭合旋涡的电流。这种电流称为涡流，又称为傅科电流。举例说,象图1a那样，在柱形导体外面绕上线圈，线圈中通过一交流电流。使导体中产生交变磁场。同时在导体中任取一横截面，这截面可看作是由许多同心闭合回路组成。由于穿过这些闭合回路的磁力线数目（磁通）在不断变化（增加或减少），所以根据电磁感应定律，这些闭合回路中必然引起感应电流以反抗磁通的变化，这就是涡流。
涡流产生的磁场阻碍穿过闭合回路的磁通发生变化，力图使这一磁通保持为一常数。因此涡流的方向也可以用右手定则来确定。在图1a中所示的瞬间，线圈中交流电流方向如箭头所示，产生的磁力线的方向是向后的，因此涡流产生的磁力线方向应当向前，如图中所示，而涡流的方向则如截面上的箭头所示。实际上任何一个不规则的导电体，在任何方向的剖面上，都可以画出许多闭合回路，只要通过这些回路的磁通发生变化，就必然产生涡流。产生涡流的感应电动势，其大小和涡流回路中穿过的磁力线数目（磁通）的变化率成正比，因此交变磁场的幅度越大，频率越高，涡流就越大。另一方面，在一定的感应电动势下，导体内闭合回路的电阻越小，电流就越大。所以当交变磁场频率很高、幅度很大时，在大块良导体中产生的涡流可能很大。当整块导体在不均匀的静磁场中运动时，由于导体内部各个闭合回路中的磁通也在不断变化，所以也能产生涡流。
任何导体，在通常情况下都有一定的电阻。在涡流作用下，自然要使导体发热。根据能量守恒定律，如果磁场是交变的，那么这热能必然是来自产生交变磁场的电能；如果导体在静磁场中运动，那么涡流在导体中产生的热能，就是消耗了动能的结果。
在有些地方，涡流的热效应有很大害处。例如变压器的铁心，如果做成整块的（图1a），涡流闭合回路包围的面积很大，其中磁力线很多，发生变化时就会产生很大的涡流，从而产生大量的热将线圈烧毁。因此铁心通常由许多铁片迭成，片间加以绝缘，涡流闭合回路，就只能包围较少的磁力线（图1b），因而能减小涡流。为了进一步减小涡流，还在铁心材料中加入一定量的硅，以减小铁心电阻。尽管如此，涡流还是不能彻底消除。收音机中或其它设备中的变压器会发热，主要就是由于涡流损耗产生的。电机中的电枢，也是用钢片迭成，以减小涡流，提高电机的效率。
另一方面，涡流的热效应对我们又有很大用处。如高频电热器，就是应用这一原理制成的。强大的涡流产生大量的热，很快地使金属达到很高的温度。用这种方法冶炼金属的好处很多：例如温度易控制、加热快并且无杂质混入等。
在磁场中运动的导体，由于产生涡流而损耗一部分动量。因此，涡流会对这个导体起着制动作用。利用这一现象可以制造各种制动装置。例如用来作仪表指针的阻尼器，如图2。涡流的这种作用用来阻止指针的摆动，使它很快稳定下来。
利用涡流磁场对原磁场的抵消作用，可做高频磁场的磁屏蔽。在高频线圈或变压器外面套一个导电性能很好的金属罩，就是一个很好的磁屏蔽。图3为屏蔽作用的示意图。金属板中的涡流所产生的磁场和线圈产生的磁场相反，因而在很大程度上阻止磁力线穿过金属板到达板的右面。
最后，我们谈谈磁的集肤效应。由图1可见，涡流所产生的反磁场（去磁作用）在截面的不同部分是不一样的。在图1a中，包围截面中心点0的涡流回路最多，因此，那里的去磁作用最强，如果在接近表面处取一点A，则包围点A的涡流回路很少，去磁作用很弱。由此可见，截面中心处的磁通最小，而靠边缘处磁通最大。当频率很高时，磁力线可能集中在线圈铁心表面薄薄的一层中，使铁心磁阻增大。因此，当频率高到一定值时，在线圈中加入铁心，反而使线圈的电感量减小。这种现象再加上高频时的涡流热损失很大，使我们不能在高频线圈中使用普通的铁心。现代高频线圈或变压器多用铁淦氧磁心，由于它不导电，可以消除涡流的影响。
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