Hochfrequenzströme
Was sind Hochfrequenzströme?
Ströme mit einer Frequenz über 10.000 Hz werden als Hochfrequenzströme (HFC) bezeichnet. Sie werden mit elektronischen Geräten gewonnen.
Wenn Sie einen Draht in eine Spule legen, durch die ein Hochfrequenzstrom fließt, dann Wirbelströme… Wirbelströme erhitzen den Draht. Die Heizrate und die Temperatur können einfach durch Ändern des Stroms in der Spule angepasst werden.
Die meisten Refraktärmetalle können in einem Induktionsofen geschmolzen werden. Um hochreine Stoffe zu erhalten, kann das Schmelzen im Vakuum und sogar ohne Tiegel erfolgen, indem das geschmolzene Metall in einem Magnetfeld suspendiert wird. Die hohe Aufheizrate ist beim Walzen und Schmieden von Metall sehr praktisch. Durch die Wahl der Spulenform können Sie Teile unter besten Temperaturbedingungen löten und schweißen.
Induktionsschmelzofen
Ein durch einen Draht fließender Strom erzeugt ein Magnetfeld B. Bei sehr hohen Frequenzen macht sich der Effekt des elektrischen Wirbelfeldes E bemerkbar, das durch eine Änderung des Feldes B erzeugt wird.
Der Einfluss des E-Feldes erhöht den Strom an der Oberfläche des Leiters und schwächt ihn in der Mitte ab.Bei ausreichend hoher Frequenz fließt der Strom nur in der Oberflächenschicht des Leiters.
Das Verfahren zur Oberflächenhärtung von Stahlprodukten wurde vom russischen Wissenschaftler V. P. Vologdin erfunden und vorgeschlagen. Bei hoher Frequenz erwärmt der Induktionsstrom nur die Oberflächenschicht des Werkstücks. Nach schneller Abkühlung erhält man ein unzerbrechliches Produkt mit harter Oberfläche.
Aushärtungsmaschine
Weitere Einzelheiten finden Sie hier: Induktionserwärmungs- und Temperieranlagen
Die Wirkung hochfrequenter Ströme auf Dielektrika
Dielektrika werden durch ein hochfrequentes elektrisches Feld beeinflusst und zwischen den Platten des Kondensators platziert. Ein Teil der Energie des elektrischen Feldes wird dabei zur Erwärmung des Dielektrikums aufgewendet. Die Erhitzung mit HFKW ist besonders gut, wenn die Wärmeleitfähigkeit des Stoffes gering ist.
Hochfrequenzerwärmung von Dielektrika (dielektrische Heizung) wird häufig zum Trocknen und Verleimen von Holz sowie zur Herstellung von Gummi und Kunststoffen verwendet.
Hochfrequenzströme in der Medizin
Bei der UHF-Therapie handelt es sich um die dielektrische Erwärmung von Körpergewebe. Gleich- und niederfrequente Ströme über einigen Milliampere sind für den Menschen tödlich. Hochfrequenzstrom (≈ 1 MHz) verursacht selbst bei einer Leistung von 1 A nur eine Gewebeerwärmung und wird zur Behandlung eingesetzt.
„Elektromesser“ ist ein in der Medizin weit verbreitetes Hochfrequenzgerät. Es schneidet das Gewebe und verengt die Blutgefäße.
Andere Anwendungen von Hochfrequenzströmen
Vor der Aussaat mit HDTV behandeltes Getreide steigerte den Ertrag deutlich.
Durch die Induktionserwärmung von Gasplasma können hohe Temperaturen erreicht werden.
Ein 2400-MHz-Feld in einem Mikrowellen-Elektroofen kocht die Suppe in 2-3 Minuten direkt auf dem Teller.
Die Wirkungsweise des Minensuchgeräts beruht auf der Änderung der Parameter des Schwingkreises, wenn die Spule an den Metallgegenstand herangeführt wird.
Hochfrequenzströme werden auch für Funkkommunikation, Fernsehen und Radar verwendet.