电涡流效应

定义与物理图像

电涡流效应是指：根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中，或在磁场中作切割磁力线运动时，通过导体的磁通发生变化，产生感应电动势；该电动势在导体内部形成自行闭合的电流，状似水中的涡流，称为电涡流。高频趋肤条件下，电涡流主要集中在金属导体表面，这一现象称为趋肤效应。

产生条件与因果链

产生电涡流需要两个条件：存在块状金属导体；导体所处磁场的磁通随时间变化（可由线圈通交变电流产生，也可由导体与磁场相对运动产生）。其因果链为：激励线圈通以正弦交变电流 $I_1$ → 线圈周围产生正弦交变磁场 $H_1$ → 金属导体中产生感应电流即涡流 $I_2$ → 涡流产生新的交变磁场 $H_2$ → $H_2$ 反抗原磁场 $H_1$（楞次定律）→ 线圈等效阻抗发生变化。

与线圈电流的区别

自感式、差动变压器式传感器中，电流均在线圈内流动；电涡流效应中的感应电流则在被测金属导体内部闭合流动，不在激励线圈内。这是电涡流效应区别于一般线圈自感、互感现象的关键。