Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Эффекты в проводнике вызываемые переменным током


Доверь свою работу кандидату наук!
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

При протекании в проводнике переменного тока наблюдаются следующие эффекты: а) поверхностный эффект (скин–эффект) и б) эффект близости. Оба эффекта приводят к перераспределению плотности протекающего тока по площади сечения проводника. Эффекты проявляются в независимости от способа возникновения тока в проводнике (подвод контактами или наведенный ток).

Поверхностный эффект вызывает перераспределение плотности тока таким образом, что плотность тока вблизи поверхности проводника значительно выше чем в середине.

Появление поверхностного эффекта объясняется следующим образом. Центр проводника охвачен всеми магнитными линиями, край проводника охвачен только линиями, проходящими вне проводника. Величина реактивной э.д.с. в центре проводника больше, чем на периферии, что приводит к «выдавливанию» основного тока из центра проводника на его периферию, рис. 3.5.

 

а) б)

Рис. 3.5. Поверхностный эффект: а) проводник в магнитном поле б) график распределения плотности тока (J) в проводнике при увеличении радиуса (r) проводника

 

Из теории и опыта известно, что величина коэффициента поверхностного эффекта существенно зависит от параметра , где f – частота переменного тока, R – омическое сопротивление проводника определенной длины, обычно 100 м.

Аналитические формулы для расчета kп слишком громоздки и пригодны, как правило, только для простых по геометрии сечений проводников, поэтому на практике используют графики и номограммы, построенные на их основе, или приближенные формулы.

Эквивалентная глубина проникновения (Dэ) для меди при температуре 15°С и проводимости 6,05×107 См/м составляет:

 

f, Гц 10 000 300 000
Dэ, мм 10,0 1,5 0,7 0,12

 

При радиусе медного проводника 25 мм kп = 1,45, поэтому применять сплошные цилиндрические проводники с диаметром более 25…30 мм нецелесообразно из-за повышенного тепловыделения в них вследствие появления поверхностного эффекта и нерационального использования материала проводника. Для практических целей является приемлемым значение kп не более 1,1…1,2.



Для меди диаметром до 20 мм и алюминия диаметром до 30 мм при частоте 50 Гц kп@1,03…1,06 и не учитывается.

Эффект близости наблюдается у близко расположенных проводников и проявляется в перераспределении плотности тока на внутренних и внешних краях проводников. Магнитное поле, создаваемое током одного проводника, наводит в другом проводнике реактивную э.д.с. В результате в последнем возникают токи, стремящиеся ослабить вызвавшие их магнитные потоки.

Это ведет к тому, что при одинаковом направлении токов в проводниках плотность тока будет меньше в частях проводников, обращенных друг к другу (рис. 3.6).

 

Рисунок править

Рис. 3.6. Распределение плотности тока по сечению проводника при протекании токов одного направления

 

При разном направлении токов плотность тока будет больше в частях проводников обращенных друг к другу (рис. 3.7).

 

Рисунок править

Рис. 3.7. Распределение плотности тока по сечению проводника при протекании токов разного направления

 

На рис. 3.6 и 3.7 цифрой «1» обозначено распределение тока в уединенном проводнике, цифрой «2» – распределение тока в близко расположенных проводниках.

Результатом перераспределения тока, вызванного эффектами является увеличение эквивалентного удельного сопротивления проводника

 

rэкв = kп×kб×r0 , (3.13)

 

где kп – коэффициент поверхностного эффекта, kб – коэффициент эффекта близости (kп ³ 1; kб ³ 1).

Способы уменьшения проявления эффектов литцендрат

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой
<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Режимы работы электрических аппаратов | Отключение электрической цепи

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 756; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.019 сек.