جریان گردابی

در فیزیک، جریان گردابی ( انگلیسی: Eddy current ) یا جریان فوکُو ( فرانسوی: Courants de Foucault ) ، به جریان های الکتریکی گردشی و پراکنده ای می گویند که در یک جسم رسانا در اثر یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان، القاء می شود. متغیر بودن این میدان مغناطیسی می تواند به دلیل یک جریان متناوب، یا حرکت رسانا و میدان نسبت به هم باشد.
هنگامی که یک رسانا در معرض تغییر میدان مغناطیسی ناشی از حرکت نسبی منبع میدان و رسانا، یا تغییر خودِ میدان در اثر یک جریان متناوب قرار می گیرد، جریان‎های گردشیِ پراکنده ( گردابی ) در رسانا پدید می آیند ( جریان القاء می شود ) . این جریان های گردابی به نوبهٔ خود، میدان های مغناطیسی تولید می کنند که با تغییرِ میدانِ مغناطیسیِ اولیه، بر اساس قانون لنز مخالفت می کنند، بنابراین باعث ایجاد نیروهای دافعه و جاذبه بین رسانا و مغناطیس می شوند.
اصطلاح جریان گردابی از جریان های مشابه در آب گرفته شده است. این جریان ها در هنگام پارو زدن در آب به وجود می آیند. نواحی موضعی تلاطم به نام گرداب ها در گرداب های مداوم به وجود می آیند.
جریان های گردابی، مانند جریان الکتریکی، گرما و نیروی مغناطیسی تولید می کنند. این گرما را می توان برای گرمایش القایی به کار برد. جریان های گردابی همچنین عامل شناوری ( Levitation ) در اَبَررساناها ( Superconductor ) است. جریان ها گردابی، تأثیرات نامطلوبی هم دارند، از جمله اتلاف توان در مبدل ها و ترانسفورماتورها. با لایه لایه کردن ( Laminating ) رساناها، این تلفات به حداقل می رسند.
جریان های گردابی، عامل اثر پوستی ( Skin effect ) در رساناها هستند. از اثر پوستی می توان برای تست غیرمخرب ویژگی های هندسی مواد از جمله ترک های کوچک استفاده کرد.
اولین شخصی که جریان ها گردابی را مشاهده کرد فرانسوا آراگو ( ۱۸۵۳–۱۷۸۶ ) بیست و پنجمین رئیس جمهور فرانسه بود او همچنین ریاضیدان، فیزیکدان و منجم بود. در سال ۱۸۲۴ او چیزی را که کشش گردشی نام دارد، مشاهده کرد و واقعیتی را دریافت که اکثر اجسام می توانند مغناطیسی شوند. این کشف را مایکل فارادی ( ۱۸۶۸–۱۷۹۱ ) تکمیل کرد و به طور مفصل توضیح داد.
در سال ۱۸۳۴، هنریک لنز، اصلی را بیان کرد که تعریف می کند چگونه ویژگی های اشیاء آزمایشی به سیستم آزمایشی مرتبط می شوند. قانون لنز بیان می کند که جهت جریان در رسانا آزمایشی باید به طوری باشد که میدان مغناطیسی آن با میدان مغناطیسی مقابله کند که مسبب جریان جاری در رسانای آزمایشی است. منظور اینست: جریان ها گردابی توسط ایجاد جریان ثانویه که بخشی از جریان سیم پیچ را حذف می کند ( معادل بزرگی و فاز جریان به وجود آمده توسط جریان ها گردابی است ) با سیم پیچ آزمایشی ارتباط برقرار می کند. لئون فوکو فیزیکدان فرانسوی ( ۱۸۶۸–۱۸۱۹ ) با کشف جریان ها گردابی شهرت یافت. در سپتامبر سال ۱۸۵۵ او کشف کرد که نیروی لازم برای حرکت یک دیسک مسی هنگامی بزرگتر می شود که مجبور شود با لبه هایش بین قطب های آهنربا بچرخد، در همین هنگام دیسک توسط جریان گردابی القاء شده در فلز داغ می شود. اولین کاربرد جریان گردابی برای تست غیرمخرب در سال ۱۸۷۹ بود هنگامی که دی. ای. هاگز از این اصول برای انجام تست های تطبیقی مربوط به فن استخراج و ذوب فلز استفاده کرد.