Токи високої частоти

Що таке струми високої частоти?

Токи з частотою вище 10000 гц називають струмами високої частоти (ТВЧ). Їх отримують за допомогою електронних пристроїв.

Якщо помістити провідник всередину котушки, по якій тече струм високої частоти, то в провіднику виникнуть вихрові струми. Вихрові струми нагрівають провідник. Швидкість нагріву і температуру легко регулювати, змінюючи струм в котушці.

В індукційній печі можна плавити самі тугоплавкі метали. Для одержання особливо чистих речовин плавку можна вести в вакуумі і навіть без тигля, підвісивши розплавлений метал в магнітному полі. Висока швидкість нагріву дуже зручна при прокатці і куванні металу. Підбираючи форму котушок, можна вести пайку і зварювання деталей при найкращому температурному режимі.

Індукційна плавильна піч

Струм i. поточний по провіднику, створює магнітне поле B. На дуже високих частотах стає помітним вплив вихрового електричного поля Е, що породжується зміною поля В.

Вплив поля Е підсилює потік на поверхні провідника і послаблює в середині. При досить великій частоті струм тече тільки в поверхневому шарі провідника.

Метод поверхневого гарту сталевих виробів придумав і запропонував український вчений В. П. Вологдін. На високій частоті індукційний струм нагріває тільки поверхневий шар деталі. Після швидкого охолодження виходить нехрупкій виріб з твердою поверхнею.

Дія струмів високої частоти на діелектрики

На діелектрики діють високочастотним електричним полем, поміщаючи їх між пластинами конденсатора. Частина енергії електричного поля витрачається при цьому на нагрів діелектрика. Нагрівання за допомогою ТВЧ особливо хороший, якщо теплопровідність речовини мала.

Високочастотний нагрів діелектриків (діелектричний нагрів) широко застосовується для сушки і склейки деревини, для виробництва гуми та пластмас.

Токи високої частоти в медицині

УВЧ-терапія - це діелектричний нагрів тканин тіла. Смертельно небезпечний для людини постійний і низькочастотний струм понад декілька міліампер. Струм високої частоти (≈ 1 МГц), навіть при силі 1 А, викликає тільки розігрів тканин і використовується для лікування.

"Електроніж" - високочастотний апарат, широко застосовується в медицині. Він розрізає тканини і "заварює" кровоносні судини.

Інші застосування струмів високої частоти

Зерно, оброблене перед посівом ТВЧ, помітно підвищує врожайність.

Індукційний нагрів газової плазми дозволяє отримати високі температури.

Поле частотою 2400 МГц в мікрохвильовій електропечі варить суп прямо в тарілці за 2-3 хвилини.

На зміну параметрів коливального контуру при піднесенні котушки до металевого предмету заснована дія міношукача.

Токи високої частоти застосовуються також для радіозв'язку, телебачення і радіолокації.