Поверхностный эффект

Существует понятие коэффициента распределения волны в металле:

(3.8)

где m – абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м;

w – частота, рад/с.

Коэффициент k оценивает степень проникновения волны в металл.

Чем больше k, тем сильнее затухает волна в металле, и тем менее глубоко проникает в него. Проводимость может существовать только в той части проводника, которая пронизывается электромагнитным полем.

При слабом поверхностном эффекте плотность тока больше у поверхности, и меньше в части его сечения. При сильном – ток течет в поверхностном слое.

Слабый поверхностный эффект	Сильный поверхностный эффект

Рисунок 3.1

Пусть через проводник протекает ток. Выберем на нем контур k. Контур k пронизывает Н и наводит на нем ЭДС. На k в свою очередь возникают микроконтура.

Наводится ЭДС. По внешней стороне идет ток, создаваемый ЭДС, он совпадает с внешним направление тока, а во внутренних слоях он противоположен.

Рисунок 3.2

Проявление поверхностного эффекта зависит от материала. Сильно проявляется в стали, слабо в алюминии и меди. Вытеснение тока из внутренних слоев проводника на его поверхность при увеличении частоты называется поверхностным эффектом.

Расчет величины тока производится с учетом основных уравнений Максвелла.

Введем понятие глубины проникновения тока d – расстояние от поверхности проводника вглубь, когда плотность jI уменьшается в е раз.

Е = 2,718» 2,72 (3.9)

Если плотность тока на поверхности на расстоянии Dх, мы имеем плотность тока:

j₁=j₀ e^-1» 0,368 j₀ (3.10)

Если Dх=2d, то j₂=j₀ e^-2» 0,135 j₀.

Если Dх=3d, то j₃=j₀ e^-3» 0,05 j₀.

Для меди d = .

Для алюминия d = .

Для стали d = .

Для латуни d = .

Дата добавления: 2014-01-15