Hoogfrequente stromen
Wat zijn hoogfrequente stromen?
Stromen met een frequentie hoger dan 10.000 Hz worden hoogfrequente stromen (HFC) genoemd. Ze worden verkregen met behulp van elektronische apparaten.
Als je een draad in een spoel plaatst waar een hoogfrequente stroom doorheen gaat, dan wervelstromen… Wervelstromen verhitten de draad. De verwarmingssnelheid en temperatuur kunnen eenvoudig worden aangepast door de stroom in de spoel te veranderen.
De meeste vuurvaste metalen kunnen worden gesmolten in een inductieoven. Om zeer zuivere stoffen te verkrijgen, kan smelten in een vacuüm en zelfs zonder smeltkroes worden gedaan door het gesmolten metaal in een magnetisch veld te laten zweven. De hoge verwarmingssnelheid is erg handig bij het walsen en smeden van metaal. Door de vorm van de spoelen te kiezen, kunt u onderdelen solderen en lassen onder de beste temperatuuromstandigheden.
Inductie smeltoven
Een stroom die door een draad vloeit, creëert een magnetisch veld B. Bij zeer hoge frequenties wordt het effect van het wervelstroomveld E dat wordt gegenereerd door een verandering in veld B merkbaar.
De invloed van het E-veld verhoogt de stroom op het oppervlak van de geleider en verzwakt deze in het midden.Bij een voldoende hoge frequentie vloeit de stroom alleen in de oppervlaktelaag van de geleider.
De methode voor oppervlakteharding van staalproducten is uitgevonden en voorgesteld door de Russische wetenschapper V.P. Vologdin. Bij hoge frequentie verwarmt de inductiestroom alleen de oppervlaktelaag van het werkstuk. Na snelle afkoeling wordt een onbreekbaar product met een hard oppervlak verkregen.
Uithardingsmachine
Zie hier voor meer details: Inductie verwarmings- en tempereerinstallaties
De werking van hoogfrequente stromen op diëlektrica
Diëlektrica worden beïnvloed door een hoogfrequent elektrisch veld, waardoor ze tussen de platen van de condensator worden geplaatst. Een deel van de energie van het elektrische veld wordt in dit geval besteed aan het verwarmen van het diëlektricum. HFC-verwarming is vooral goed als de thermische geleidbaarheid van de stof laag is.
Hoogfrequente verwarming van diëlektrica (diëlektrische verwarming) wordt veel gebruikt voor het drogen en lijmen van hout, voor de productie van rubber en kunststoffen.
Hoogfrequente stromen in de geneeskunde
UHF-therapie is diëlektrische verwarming van lichaamsweefsels. Gelijkstroom en laagfrequente stromen van meer dan een paar milliampère zijn dodelijk voor de mens. Hoogfrequente stroom (≈ 1 MHz), zelfs bij een vermogen van 1 A, veroorzaakt alleen weefselverwarming en wordt gebruikt voor behandeling.
«Electroknife» is een hoogfrequent apparaat dat veel wordt gebruikt in de geneeskunde. Het snijdt de weefsels door en vernauwt de bloedvaten.
Andere toepassingen van hoogfrequente stromen
Graan behandeld met HDTV voor het zaaien verhoogde de opbrengst aanzienlijk.
Door inductieverhitting van gasplasma kunnen hoge temperaturen worden bereikt.
Een 2400 MHz-veld in een elektrische magnetronoven kookt de soep in 2-3 minuten op het bord.
De werking van de mijndetector is gebaseerd op de verandering in de parameters van het oscillerende circuit wanneer de spoel naar het metalen voorwerp wordt gebracht.
Hoogfrequente stromen worden ook gebruikt voor radiocommunicatie, televisie en radar.