渦電流損失加熱

仕組みは同じで、目的が逆だからだ。変化する磁束が導体を通ると、磁束をとり囲むように渦電流が流れ、抵抗で熱になる。誘導加熱ではそれが目的だが、変圧器やモーターの鉄心では、磁束を通すことだけが役目なので、渦電流の熱はそのまま損失になり、効率を下げ、温度を上げる。そこで鉄心は薄い鋼板を絶縁して重ね、渦電流の通り道を狭くする。一方、鉄心の外に漏れた磁束は、タンクの壁や金具などの厚い鋼材に当たり、表面に渦電流を集めて局所的な高温を作る。どちらも、電磁界から損失の分布を求め、熱の解析に渡して温度を調べる連成の問題である。

磁性がないからだ。鋼は比透磁率が数百と大きいので、磁束が表面の1 mmほどに押し込められ、そこに電流が集中する。電流が流れる層が薄いほど抵抗が大きく、損失が増える。アルミは磁性がないので、電流の層は12 mmほどに広がり、しかも抵抗率が低い。式で見ると、損失は ρ/δ に比例し、鋼の0.15 μΩm/1.23 mmに対してアルミは0.028 μΩm/11.9 mmで、約50分の1になる。そのため変圧器では、タンクの内側にアルミや銅の板を張って漏れ磁束を跳ね返したり、逆に積層した鋼板（磁気シャント）を置いて漏れ磁束を吸い込み、損失の小さい経路に導いたりする。どちらが有効かは漏れ磁束の向きと量で決まるので、3次元の電磁界解析で損失の分布を求め、熱の解析でホットスポットの温度を確かめる。

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