Wirbelstrom

Wirbelströme entstehen, wenn man ein Metall in einem Magnetfeld bewegt oder ein Metall sich in einem zeitlich ändernden Magnetfeld befindet. Genauer gesagt entsteht ein Wirbelstrom in einem Metall, wenn sich der magnetische Fluss durch dieses Metallstück ändert.

Dabei wird in diesem aufgrund der hohen Beweglichkeit der freien Ladungsträger eine Spannung induziert. Es entstehen im Metall in sich geschlossene Wirbelströme. Diese wiederum erzeugen nach der Lenzschen Regel ein der Ursache (also dem ursprünglichen Magnetfeld) entgegengesetztes Magnetfeld.

Wirbelströme finden ihre Anwendung bei der Wirbelstrombremse oder der Erwärmung von Metall (z.B. in Induktionsherden) und im Bereich der zerstörungsfreien Materialprüfung und Materialcharakterisierung.

Unerwünschte Wirbelströme können hohe Verluste bei gleichzeitiger starker Erwärmung verursachen. Aus diesem Grund werden die Magnetkerne von Transformatoren und Elektromotoren nicht massiv gebaut, sondern aus einzelnen dünnen (einige Zehntelmillimeter), von einander elektrisch isolierten Blechen zusammengesetzt ("geblecht"). Die Orientierung der Blechpakete wird dabei so gewählt, dass die magnetischen Feldlinien nicht behindert werden, die Wirbelstombahnen jedoch möglichst kurz ausfallen.