Выводятся формулы работы и мощности, развиваемой переменным током. Обсуждаются осиовные физические явления, связанные с работой электродвигателей.

М гновенная мощность. Энергия источника сторонних э.д.с. в цепи с током исиытывает следующие превращения:
a) преврацается в теплоту в результате джоулева нагрева проводника [см. (27.4)]. Если в цепи имеется потребитель, который за счет энергии источника сторонних э. д. с. совершает механическую работу, то его мощность выражается формулой, аналогичной (27.4). Поэтому предположим, что в цепи имеется лишь омическое сопротивление $R$, а мощность, развиваемую на этом сопротивлении, обозначим $P_{t R}=I^{2} R$
б) превращается в энергию магнитного поля. Поскольку энергия магнитного поля определяется формулой (47.5), мощность, развиваемая источником сторонних э. д. с. для изменения энергии магнитного поля, равна
$P_{t L}=\frac{\mathrm{d} W}{\mathrm{~d} t}=L I \frac{\mathrm{d} I}{\mathrm{~d} t}$.
Индуктивные свойства цепи характеризуются индуктивностью $L$. В отличие от $P_{t R}$, мощность $P_{t L}$ может быть как положительной $(\mathrm{d} I / \mathrm{d} t>0)$, так и отрицательной ( $\mathrm{d} I / \mathrm{d} t<0)$. Это означает, что источник сторонних э. д. с. отдает энергию для увеличения энергии магнитного поля и получает энергию при уменьшении энергии магнитного поля;
в) преврацается в энергию электрического поля при его изменении. Электрические свойства цепи характеризуются ее емкостью $C$. Поскольку энергия конденсатора, на пластинах которого имеется заряд $Q$, определяется формулой (18.20г), мощность источника сторонних э.д.с. для изменения энергии электрического поля равна
$P_{t C}=\frac{\mathrm{d} W}{\mathrm{~d} t}=\frac{Q}{C} \frac{\mathrm{d} Q}{\mathrm{~d} t}=\frac{Q}{C} I$,
где $I=\mathrm{d} Q / \mathrm{d} t$ – сила тока в цепи. Эта мошность может быть как положительной, так и отрицательной: при увеличении напряженности электрического поля энергия источника сторонних э. д. с. превращается в энергию электрического поля, при уменьшении напряженности энергия электрического поля преврацается в энергию источника сторонних э. д. с.

Полная мощность, развиваемая источником сторонних э. д. с. в цепи, равна
$P_{t}=P_{t R}+P_{t L}+P_{t C}$.

—————————————————————-
0048_fiz_ob_matveev_03_no_photo_page-0347.jpg.txt

\$ 49. Работа и мощность череменного тока
347
Часто $P_{t}$ называют мочцностью, развваемой током, или моцностью тока. Мы будем использовать это выражение, помня, однако, о его условном характере. Анало ично $P_{t R}, P_{t l}, P_{t C}$ называют моцностями тока на сопротивлении, индуктивности и емкости. Для наглядности допустим, что омическое сопротивление, индуктивность и емкость сосрсдоточены в разных частях цепи (см. рис. 192).
Стороннюю э. д. с. $U$ называют напряжением.
На омическом сопротивлении происходит изменение потенциала на $U_{t R}=I R$, поэтому $U_{t R}$ принято называть потерей напряжения на сопротивлении. Между пластинами конденсатора разность потенциалов равна $U_{t C}=Q / C$. Поэтому в цепи на конденсаторе напряжение изменяется на $U_{t C}$. В индуктивности возникает э. д. с. самоиндукции $\mathscr{E}^{\text {инд }}=-L \mathrm{~d} I / \mathrm{d} t$, на компенсацию которой источник сторонних э. Л. с. затрачивает соответствующую часть сторонней э. д.с. ( $U_{t L}=L \mathrm{~d} I / \mathrm{d} t$ – изменение напряжения на индуктивности).
Поэтому формулы (49.1) и (49.2) принимают вид:
\[
P_{t l,}=U_{t L} I, P_{t C}=U_{t C} I \text {. }
\]

Тогда [(см. 49.3)]
\[
P_{t}=U_{t R} I+U_{t L} I+U_{t C} I=U I \text {. }
\]

Пусть сила тока в цепи изменяется по закону
$I=I_{0} \sin \omega t$.
В соответствии с рис. 193 лля действительных значений $U_{t L}, U_{t C}$ и $U_{t R}$ запишем:
\[
\begin{array}{l}
U_{1 L}=I_{0} \omega L \sin (\omega t+\pi / 2), \\
U_{t C}=\left[I_{0} /(\omega C)\right] \sin (\omega t-\pi / 2), \\
U_{t R}=I_{0} R \sin \omega t .
\end{array}
\]

Следовательно, мгновенные мощности, развиваемые током на различных элементах цепи, определяются формулами:
$P_{t L}=I_{0}^{2} \omega L \sin \omega t \sin (\omega t+\pi / 2)=I_{0}^{2} \omega L \sin \omega t \cos \omega t$,
$P_{t C}=\left[I_{0}^{2} /(\omega C)\right] \sin \omega t \sin (\omega t-\pi / 2)=-\left[I_{0}^{2} /(\omega C)\right] \sin \omega t \cos \omega t$,
$P_{t R}=I_{0}^{2} R \sin ^{2} \omega t$,
которые показывают, что лиив на сопротивлении $R$ мощность тока все время положительна, т. е. ток совериает положительную работу. Мгновенная мощность, развиваемая током на индуктивности и емкости, знакоперемени: часть времени ток совершает положительну работу; т. е. передает свою энергию в эти элементы; часть времени работа отрицательна, т.е. эиергия из этих элементов возвращается к источнику сторонних э.д.с. Таким образом происходит обмен энергией между индуктивностями, емкостями и источниками сторонних э.д.с., в прочессе которого емкости и индуктивности играют роль источников электродвижуиих сил.
Средняя мощность. Для получения средней мощности тока за период колебаний необходимо усреднить выражения (49.10) – (49.12) по периоду колебаний силы тока. При этом необходимо учесть, что $\langle\sin \omega t \cos \omega t\rangle=0,\left\langle\sin ^{2} \omega t\right\rangle=1 / 2$.
С учетом (49.13) из (49.10) – (49.12) находим:
\[
\begin{array}{l}
P_{L}=\left\langle P_{t L}\right\rangle=0, \\
P_{C}=\left\langle P_{t C}\right\rangle=0, \\
P_{R}=\left\langle P_{t R}\right\rangle=I_{0}^{2} R / 2 .
\end{array}
\]

Средняя мощность отлична от нуля лишь на сопротивлении $R$. Средние мощности на индуктивности и емкости равны нулю, т. е. на этих элементах током никакой работы не совершается, они в среднем энергетически нейтральны. Поэтому сопротивление $R$ называется активным элементом цепи (активным сопотивлением), а емкости и индуктивности – реактивными сопротивлениями.
Эффективные значения силы гока и напряжения. Из рис. 193 видно, что
\[
I_{0} R=U_{0} \cos \varphi,
\]

и поэтому формула (49.16) может быть представлена в виде
\[
P_{R}=1 / 2 I_{0} I_{0} R=1 / 2 I_{0} U_{0} \cos \varphi,
\]

где $I_{0}, U_{0}$ – амплитуды силы тока и внешнего напряжения; $\varphi$-разность фаз между силой тока и напряжением [см. (48.20)]; $\cos \varphi-$ коэффициент мощности, от которого зависит, насколько эффективно производится передача мощности от источника тока к потребителю.

У постоянного тока мгновенная мощность совпадает со средней [см. (49.2)]. Так как у постоянного тока $\cos \varphi=1$, то формулу (49.18) можно сделать идентичной (27.3), если вместо амплитудных значений $I_{0}$ и $U_{0}$ использовать их эффективные значения:
$I_{\text {эф }}=I_{0} \sqrt{2}, U_{э ф}=U_{0} \sqrt{2}$.
Тогда
$P_{R}=I_{э \phi} U_{э \phi} \cos \varphi$.
Использование $I_{\text {эф }}$ и $U_{\text {эф }}$ позволяет рассматривать мощность переменного тока формально так, как будто нет колебаний мощности. Лишь присутствие $\cos \varphi$ напоминает о том, что речь идет о переменном токе.

Когда в электротехнике говорят о силе переменного тока и напряжении, то имеют в виду их эффективные значения. В частности, амперметры и вольтметры градуируют обычно на эффективные значения. Поэтому максимальное значение напряжения в цепи переменного тока почти в полтора раза больше того, которое показывает вольтметр. Это необходимо принимать во внимание при расчете изоляторов, анализе вопросов безопасности и т.д.
менного тока является передача энергии. Поэтому при проектировании линий передач необходимо учитывать $\cos \varphi$.
Предположим, что в линии имеется лишь активная нагрузка. Тогда $\cos \varphi=1$ и отдаваемая в нагрузку мощность при заданных $I_{э \phi}$ и $U_{\text {эф }}$ максимальна. Если в цепь включить реактивную нагрузку, например индуктивность, то $\cos \varphi$ станет меньше единицы и для обеспечения передачи прежней мощности необходимо соответственно увеличить $I_{э ф} U_{\text {эф }}$, т.е. к потребителю энергии по линии передачи подводить больший ток. Это приводит к увеличению потерь энергии на джоулеву теплоту в линии передачи. Поэтому всегда стремятся распределить нагрузки так, чтобы было $\varphi \approx 0$, т. е. $\cos \varphi \approx 1$.

Рассмотрим, например, линию передачи для питания лампы накаливания (рис. 196), когда в цепи последовательно с лампой имеется большая индуктивность и переменная емкость. Пусть в начальный момент емкостное сопротивление равно нулю $(C=\infty)$. В этом случае при достаточно больших $L \omega$ по сравнению с сопротивлением $R$ лампы угол $\varphi$ достигает значений, близких к $\pi / 2$, и $\cos \varphi$ очень мал. Поэтому, если даже абсолютное значение $U_{\text {эф }}$ в цепи достаточно велико, на лампе выделяется очень малая мощность и лампа горит очень тускло или даже совсем не светится. При уменьшении емкости $C$ коэффициент мощности возрастает (угол $\varphi$ уменьшается, приближаясь к нулю) и накал лампы постепенно увеличивается. Эффективное напряжение на клеммах генератора остается неизменным, мощность, передаваемая генератором в линию, возрастает. Таким образом, увеличение коэффициента мощности введением реактивных, не потребляющих мощности или, как говорят, безваттных. нагрузок в цепи позволяет улучшить эффективность работы линии передачи.
Электродвигатели. Одним из важнейших применений электрического тока является преобразование передаваемой им энергии в механическую работу, осуществляемую электродвигателями. Их работа основана на использовании силы Ампера, которая действует на проводник с током в магнитном поле. Первый электродвитатель, положивший начало применению электричества для производства работы, был сконструирован в 1839 г. Б. С. Якоби ( $1801-1874)$.

Для выяснения принципиальной стороны дела рассмотрим простейший электродвигатель постоянного тока (рис. 197). Источник постоянной электродвижущей силы $U_{0}$ включен в цепь $A C D F A$. Прямолинейный проводник $D C$ может скользить вдоль проводников $F G$ и $A K$. Он находится в однородном магнитном поле, индукция юоторого направлена вверх от плоскости чертежа. Когда по этому проводнику течет ток, то на него действует сила Лоренца $F=I l B$. Под ее действием проводник движется и совершает механическую работу, т. е. осуществляет функцию электродвигателя.

Рассмотрим баланс энергий. При перемещении проводника на $\mathrm{d} x$ совершается работа

Схема работы синхронною двигателя
– Мгновенная мощность, развиваемая током иа иидүктивиостях и емкостях, знакопеременна, а на сопротивлении – положительна.
\[
\mathrm{d} A=F \mathrm{~d} x=I l B \mathrm{~d} x
\]
и. следовательно, моцность равна
\[
P_{\text {д }}=\mathrm{d} A / \mathrm{d} t=I B l v,
\]

где $v=\mathrm{d} x / \mathrm{d} t-$ скорость проводника.
С другой стороны, при движении проводника в контуре возникает электродвижуцая сила индукции
инда $=\frac{-\mathrm{d} \Phi}{\mathrm{d} t}=-\frac{l B \mathrm{~d} x^{\circ}}{\mathrm{d} t}=-l B v$,
направленная против сторонней электродвижущей силы, которая генерирует токи и совериает работу по преодолению действия силы (49.23). Затрачиваемая при этом источником сторонних э. д. с. мощность равна
\[
P_{\text {ст }}=\mathscr{E}_{\text {ин }} I=-\mid B v I \text {. }
\]

Сравнение (49.24) и (49.22) показывает, что вся развиваемая электродвигателем монность обеспечивается источником сторонних э. д. с. Кроме полезной мощности (49.22) источником сторонних э. д. с. развивается мощность, расходуемая на выделение джоулевой теплоты в омическом сопротивлении проводов, по которым течет ток, и внутреннем сопротивлении источника. Обозначив $R$ – суммарное омическое сопротивление проводов и внутреннее сопротивление источника, получим следующий баланс напряжений для замкнутого контура (первое правило Кирхгофа):
\[
I R=U_{0}+\mathscr{E}_{\text {инд }}=U_{0}-l B v .
\]

Умножим обе части этого равенства на $I$ :
\[
I^{2} R=U_{0} I-I I B v=U_{0} I-P_{n},
\]

где использовано выражение (49.22). Окончательно формулу (49.25) целесообразно записать в виде
\[
P_{n}=I U_{0}=I^{2} R+P_{, I},
\]
т. е. мощность, развиваемая источником сторонней э. д. с., расходуется на выделінние джоулевой теплоты с мощностью $I^{2} R$ и работу электродвигателя с моцностью $P_{\pi}$
Для переменного тока расчет баланса энергий несколько сложнее, но физическая суть явлений остается без изменения.
Синхоные двигатели Для обеспечения непрерывности работы двигателя необходимо создать некоторый периодический режим. Наиболее простой является схема, изображенная на рис. 197 , в которой индукция изменяется периодически со временем.

После того как проводник $C D$ переместится на некоторое расстояние вправо и совершит определенную работу, направление индукции изменяется на обратіое. При одном и том же направлении тока и сила $F$ изменит свое направление на обратное. После этого проводник замедляется и начинает двиг аться влево, снова совершая работу, и т. д. В результате получается элекі родвигатель, рабочая часть которого (проводник $C D$ ) движется синхронно с изменяющимся внешним магнитным полем Такой двигатель называется синхронным. В указанной схеме можно, конечно, индукцию поля оставить постоянной, а периодически изменять направление тока в лвижущемся контуре. При этом движение проводника будет происходить синхронно с изменениями тока в нем. Такой двигатель тоже является синхронным. Можно гакже одновременно изменять соотвегствующим образом и индукцию и силу тока в проводнике, осуществляя при этом синхронно с ними соответствующее движение проводника $C D$.

Используемые в технике синхронные двигатели в принципиальном отношении работают так же, как схематический двигатель. При этом в техиике используются все три возможности осуществления синхронного двигателя. Однако фактическая реализация этих принципиально простых схем осуществляется довольно сложными конструкциями. Как правило, при этом используется вращательное движение.

Простейшая схема работы синхронного двигателя с вращательным движением изображена на рис. 198. В постоянном магіитном поле находится рамка, по которой течет переменный ток. Силы Лоренца, действующие на проводники рамки, перпендикулярные индукции магнитного поля, создают вращательный момент, под действием которого рамка вращается. Чтобы этот момен действовал все время в одном направлении, частота вращения рамки должна быть равна частоте текущего по ее проводам переменного тока, т. е. должно соблюдаться условие синхронизма. Можно осуществить также такие схемы двигателей, когда частота вращения рамки будет в целое число раз меньше частоты питающего электродвигатель переменного тока.

Основными недостатками синхронных двигателей являются трудность запуска, в процессе которого частота вращения рамки становится синхронной с частотой переменного тока, и возможность потери синхронизма при резком изменении нагрузки. В технике разработаны способы достаточно эффективного преодоления эгих недостатков.
А синхронные двигатели. Изменяющееся магнитное поле по закону электромагнитной индукции Фарадея создает электрическое поле [см. (46.5)]. Если такое вихревое поле существует в проводнике, то возникают соответствующие электрические токи, плотность которых в токи взаимодействуют с магнитным полем. Следовательно, переменное магнитное поле не только создает в проводнике токи, но и действует на него с соответствующими силами.

Представим себе, что переменное магнитное поле создается магнитами $A$ и $C$, которые закреплены на оси и могут вращаться вокрут нее под действием внешнего момента сил (рис. 199). Диск $D$ из сплошного проводника также закреплен на оси и может вокруг нее вращаться. При движении магнитов в каждой точке диска $D$ существует переменное магнитное поле и возникает соответствующая плотность тока, на который со стороны магнитного поля действует сила Ампера. Таким образом, на диск $D$ со стороны вращающихся магнитов действуют определенные силы. Вычислим результирующее действие этих сил. По закону Ленца, токи, возникающие в проводнике вследствие электромагнитной индукции Фарадея, стремятся уменьшить действие факторов, которые их вызывают. В данном случае фактором, вызывающим индукционные токи в диске $D$, является относительное движение магнита и диска. Следовательно, силы, действующие на диск, должны стремиться уменьшить скорость относительного движения магнита и диска. Это означает, что к диску приложен момент сил, стремящийся его вращать в том же направлении, в каком вращаются магниты. Поэтому диск приходит во вращение в направлении движения магнитов, как бы увлекается вращающимся полем магнитов. Момент сил существует лишь тогда, когда угловая скорость вращения магнитов отличается от угловой скорости вращения диска, т. е. между вращаюцимся магнитным полем и диском существует «проскальзывание». Чем оно меньше, тем меньше момент сил, действующих на диск. Поэтому при увеличении нагрузки на ось диска увеличивается «проскальзывание». При неизменной скорости вращения магнитного поля и его индукции это означает уменьшение скорости вращения диска.

Этот механизм приведения диска во вращение составляет принципиальную основу работы асинхронных двигателей. Однако для того, чтобы двигатель мог именоваться электродвигателем, необходимо обеспечить вращение магнитного поля без механического привода. Для этого используются электромагниты, питаемые переменным током.
Создание вращающегося магнитного поля. Два электромагнита, создающих взаимно перпендикулярные магнитные поля (рис. 200), питаются переменным током с разностью фаз $\pi / 2$. На схеме (рис. 200) это в достаточной степени достигается введением в цепь электромагнитов индуктивности $L$ и сопротивления $R$. В результате этого в пространстве между полюсами электромагнитов создаются два переменных магнитных поля, индукции которых изменяются по гармоническому закону с разностью фаз, близкой к $\pi / 2$. Сумма индукций $\mathbf{B}_{1}$ и $\mathbf{B}_{2}$ этих полей является вектором $\mathbf{B}$, который вращается вокруг точки $O$ (рис. 201).
Если в пространстве между магнитами (рис. 200) поместить массивный проводник, например цилиндр с осью вращения, перпендикулярной плоскости рисуика, то во вращающемся поле он будет приведен во вращение в направлении вращения поля. Происходящие при этом физические процессы аналогичны тем, которые осуществляются при создании поля вращающимися постоянными Схема возникновения вращамагнитами. Вместо сплошного цилиндра тельного момента в асинхронном употребляется короткозамкнутый ротор двигателе (рис. 202).

Вращающееся магнитное поле гораздо удобнее создавать с помощью трехфазного тока, поскольку в этом случае не требуется искусственно создавать разность фаз между силами токов, питающих различные электромагниты (см. § 52).

Ясно, что скорость вращения асинхронного двигателя может изменяться непрерывно и ни в каком кратном соотношении с частотой питающего тока не находится, поэтому двигатель и называется асиихроным, а возможность непрерывного изменения скорости вращения составляет одно из его очень существенных преимуществ.

Сила тока в обмотках электромагнита зависит от «проскальзывания»: чем оно больше, тем больше сила тока. Поэтому в момент запуска, когда проскальзывание максимально, через обмотки двигателя проходит очень большой ток, который может их повредить. Для избежания этого в цепь питания вводится переменный реостат, который в момент включения устанавливается на достаточно большое сопротивление. По мере увеличения частоты вращения двигателя сопротивление реостата уменьшают.

Так же как и в случае синхронных двигателей, техническое осуществление асинхронных двигателей характеризуется большим разнообразием и не является простой задачей. Однако даже в самых сложных конструкциях основополагающие принципы остаются неизменными.
Асинхронные двигатели могут работать не только при вращающемся магнитном поле, но и при пульсирующем. Это очевидно, если принять во внимание, что пульсирующее поле эквивалентно двум полям, вращающимся в противоположных направлениях. Одно из полей обеспечивает вращение ротора асинхронного двигателя, а вращающееся в противоположном направлении поле в среднем никакого действия на вращение ротора не оказывает.
Согласование нагрузки с генератором. Генератор переменного тока, создающий электродвижущую силу, сам обладает определенным внутренним сопротивлением, емкостью и индуктивностью, т. е. обладает определенным импедансом:
\[
Z_{\mathrm{r}}=R_{\mathrm{r}}+i X_{\mathrm{r}} \text {, }
\]

где $R_{\Gamma}$ – активное сопротивление; $X_{\Gamma}$ – реактивное сопротивление, являющееся разностью индуктивного и емкостного сопротивлений. Нагрузка, на которую работает генератор, также характеризуется импедансом:
\[
Z_{\text {н }}=R_{\text {н }}+i X_{\text {н }},
\]

причем мощность выделяется пишь на активном сопротивлении $\boldsymbol{R}_{\mathrm{н}}$. В цепи генератор и нагрузка стоят последовательно. $U_{\text {г }}$ – электродвижущая сила генератора.

Мощность, развиваемая на нагрузке $R_{\text {н }}$, в соответствии с формулой (49.16) равна
\[
P_{\mathrm{H}}=1 / 2 I_{0}^{2} R_{\mathrm{H}} \text {, }
\]

где $I_{0}^{2}$ – квадрат амплитуды силы тока, протекающего через нагрузку. На основании (48.19б) имеем
\[
I_{0}^{2}=|I|^{2}=\frac{\left|U_{\mathrm{r}}\right|^{2}}{\left|Z_{\mathrm{r}}+Z_{\mathrm{H}}\right|^{2}}=\frac{\left|U_{\mathrm{r}}\right|^{2}}{\left(R_{\mathrm{r}}+R_{\mathrm{H}}\right)^{2}+\left(X_{\mathrm{r}}+X_{\mathrm{H}}\right)^{2}} .
\]

С помощью (49.30) запишем формулу (49.29) в виде
\[
P_{\mathrm{H}}=\frac{\left|U_{\mathrm{r}}\right|^{2}}{2} \frac{R_{\mathrm{H}}}{\left(R_{\mathrm{r}}+R_{\mathrm{H}}\right)^{2}+\left(X_{\mathrm{F}}+X_{\mathrm{H}}\right)^{2}} .
\]

Выясним, при каких условиях эта мощность максимальна.
Реактивные сопротивления $X_{\text {г }}$ и $X_{\text {и }}$ могут принимать как положительные, так и отрицательные значения. Ясно, что для достижения максимальности (49.31) необходимо выполнение условия

Оно означает, что коэффициент мощности должен иметь максимальное значение ( $\cos \varphi=1$ ). При соблюдении условия (49.32) выражение (49.31) принимает вид
\[
P_{\mathrm{H}}=\frac{\left|U_{\mathrm{r}}\right|^{2}}{2} \frac{R_{\mathrm{H}}}{\left(R_{\mathrm{r}}+R_{\mathrm{H}}\right)^{2}} \text {. }
\]

Моцность изменяется с изменением активного сопротивления нагрузки и достигает максимума при условии $\hat{\partial} P_{\mathrm{H}} / \partial R_{\mathrm{H}}=0$, т.е. когда

При соблюдении условий (49.32) и (49.34) генератор отдает нагрузке максимальную моцность. В этом случае говорят, что нагрузка полностью согласована с генератором.

С учетом (49.34) максимальная мощность, выделяемая на нагрузке генератора, равна
$P_{\text {н макс }}=\frac{\left|U_{\mathrm{r}}\right|^{2}}{2} \frac{1}{4 R}=\frac{\left\langle U_{0}^{2}\right\rangle}{4 R}$,
где $\left\langle U_{0}^{2}\right\rangle$ – средний квадрат амплитуды напряжения генератора.
Вопросы согласования нагрузки с генератором имеют большое значение во всех случаях, когда требуется передать на нагрузку максимальную мощность. Например, входное сопротивление приемника желательно согласовать с сопротивлением антенны (генератор) и линии передачи (см. § 54).
Токи Фуко. Индукционные токи, возникающие в массивных проводниках
8 переменном магнитном поле, называются токами Фуко. Иногда они играют полезную роль, а иногда вредную.

Токи Фуко играют полезную роль в роторе асинхронного двигателя, приводимого в движение вращающимся магнитным полем, поскольку само осуществление принципа работы асинхронного двигателя требует возникновения токов Фуко. Являясь токами проводимости, токи Фуко рассеивают часть энергии на выделение джоулевой теплоты. Эта потеря энергии в роторе асинхронного двигателя является бесполезной, но с ней приходится мириться, избегая лишь чрезмерного перегревания ротора. Но одновременно с этим в сердечниках электромагнитов асинхронного двигателя, выполненных обычно из ферромагнетиков, являющихся проводниками, также возникают токи Фуко, которые не имеют никакого значения для принципа работы электромагнитов, но нагревают эти сердечники, ухудшая тем самым их характеристики. С ними необходимо бороться, как с вредным фактором. Борьба заключается в том, что сердечники изготовляют из тонких пластин, отделенных одна от другой слоями изолятора, причем их устанавливают так, чтобы токи Фуко были направлены поперек пластин. Благодаря этому при достаточно малой толщине пластин токи Фуко не могут развиваться и имеют незначительную объемную плотность.

Джоулева теплота, выделяемая токами Фуко, полезно используется в процессах разогрева или даже плавки металлов, когда это оказывается более выгодным или целесообразным по сравнению с другими методами разогрева. Если производить разогрев металла токами очень высокой частоты, то в результате скин-эффекта (см. § 53) раскаляется только поверхностный слой проводника.
$12 *$