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Eddy Current 簡介: 若一金屬圓柱體有外加的時變電磁場穿過它時，由楞次定律可知在此圓柱體的內部會感應出一電流以產生反抗外加電磁場的變動。此感應電流即謂之”渦電流(Eddy Current)。 利用渦電流效應我們可以做非破壞性檢測(Non-Distructive-Testing, NDT) 我們可檢測待測物的缺陷位置，大小，種類，與薄膜厚度等。 另外，產生的渦電流也有Skin Effect，隨深度以指數遞減(利用此原理可檢測缺陷深度與薄膜厚度)。 問題敘述: 一半徑為0.03，高0.1的金屬圓柱體，其。今有一環狀電流圍繞此金屬圓柱體，此環狀線圈之中心點距金屬圓柱體之中心點為0.05，而線圈本身的直徑為0.02，其上有外加交流電1000A(均方根值)，頻率為100Hz。請畫出Total current density, phi component與magnetic flux density B之分佈圖。 步驟一、選擇Model 由於本問題有axial symmetry，即解答有phi對稱，且有z軸(即r = 0)對稱，所以: 步驟二、參數輸入與設定 (記得frequency要改變) 步驟三、繪製幾何圖形 步驟四、Boundary Conditions與Subdomain Settings *在AC電磁場中，電與磁的Parameters都需同時設定。 步驟五、產生Mesh與解題 mesh - refine一次 步驟六、繪圖與後處理 我們可以觀察到在金屬圓柱體內的電流(即eddy current)與外加電流為反向。你知道這是為什麼嗎? 練習:(請先重覆執行本次範例) 1.非破壞性Eddy Current 檢測: 若金屬圓柱體有一裂痕，長0.01，寬0.002，中心點在(0.025, 0)。若導線電流的中心點分別在(0.05, -0.02), (0.05, 0), (0.05, 0.02)三個不同的位置，請分別請畫出Total current density, phi component與magnetic flux density之streamline分佈圖。 2.請用模擬結果說明：裂痕的擺放角度與Eddy Current大小的關係，並解釋之(算算看在圓柱體內之Total current density, phi component之積分總量)。 3. 將本範例中的所有尺寸放大十倍後，在f = 25、50、100、150、200、250Hz之圓柱體內的skin depth為何？並與理論值做一比較。