Скин-эффект

Есть толстый проводник конечных размеров. При прохождении тока через проводник одинакова ли плотность тока по всему сечению? Зависит ли плотность от частоты? На сколько поле (переменное магнитное) проникает в глубину проводника в зависимости от частоты поля?

Рассмотрим нити плотности тока в зависимости от . Плотность тока распространяется неравномерно из-за индукционного взаимодействия элементов тока. Получается такой эффект, что вблизи поверхности индукционное поле сонаправлено с полем тока , а ближе к оси - направлено. Переменный ток сосредоточен вблизи поверхности проводника – это скин-эффект. Толщина скин-поля зависит от частоты:

.

При достаточно высокой ток течет вблизи поверхности тонким слоем, следовательно при высоких внутреннюю часть проводника можно убирать. При частоте 50 Гц ток незначительно меняется при приближении к оси. Толщина скин-слоя совпадает глубиной проникновения поля в проводнике.

Объяснение эффекта: энергия движется в пространстве вокруг проводника. Часть этой энергии проникает через поверхность проводника внутрь, чтобы поддерживать упорядоченное движение электронов, и она превращается в кинетическую энергию электронов.

Дата добавления: 2014-01-04