Что такое скин-эффект?

«Эффект кожи» — для начала разберем понятие «тенденция»: здесь можно понимать «тенденцию». «Кожа»: здесь можно использовать значение «поверхность».

Чтобы понять, а в электричестве «оболочка» здесь фактически означает: стремиться к поверхности смысла, и эта поверхность — поверхность проводника.

Так что же именно воздействует на поверхность проводника? Ответ — «электроны».

При протекании переменного тока через проводник, в центре проводника ток отсутствует, и почти весь ток сосредоточен в его центре.

Поверхность проводника очень тонкая, очень тонкий слой, это явление называется «скин-эффектом», как показано на рисунке 1 выше справа.

В чём причина скин-эффекта? Основная причина заключается в следующем: когда переменный ток проходит через проводник, центр проводника...

Часть вихревого электрического поля препятствует потоку исходного тока, в результате чего большая часть электронов вынуждена двигаться только к краю вихря.

Проводниковая часть. Подробное описание будет приведено позже.

Что касается поверхностного эффекта, некоторые утверждают: ток фактически течет только по поверхности провода, а центральная часть провода медленно движется.

электроны или даже практически полное отсутствие движения, поэтому провод должен быть многожильным медным проводом без единого сплошного провода.

Возможно, это следствие «скин-эффекта». Существует общее недопонимание изоляции многожильного провода, если её нет.

Теплоизоляция, направленная на снижение поверхностного эффекта, не помогает.

1. Магнитные поля постоянного и переменного тока

Когда мы подаем напряжение на оба конца провода, разность потенциалов создаст электрическое поле внутри проводника, которое, в свою очередь,

генерирует электрический ток.

Электрический ток делится на постоянный и переменный. Постоянный ток, благодаря неизменному направлению электрического поля, имеет постоянный ток.

Заряд в проводе движется в одном направлении; переменный ток, обусловленный направлением электрического поля, периодически меняет направление, поэтому направление

движение заряда в проводе и интенсивность периодичности изменения.

Будь то постоянный или переменный ток, из-за взаимосвязи между движением заряда, он будет создавать магнитное поле.

поле внутри провода и вокруг него. Направление магнитного поля, создаваемого постоянным током, определить относительно легко.

Вы можете использовать правило захвата правой рукой: большой палец будет выровнен по направлению тока, а остальные четыре пальца — по направлению течения.

электромагнитного поля.

Направление магнитного поля переменного тока несколько сложнее, поскольку зависят как направление, так и сила тока.

Поскольку переменный ток не является постоянным, электромагнитное поле, создаваемое переменным током, также постоянно меняется.

2. Генерация вихревых токов

Поскольку переменное поле в проводе постоянно вращается, магнитный поток, создаваемый этим электрическим полем, также постоянно изменяется.

Закон Фарадея гласит, что изменение магнитного потока будет индуцировать электрический потенциал в проводнике, и эта индуцированная электродвижущая сила будет

образуется в проводнике внутри кольцевого вихревого тока.

Индуцированное магнитное поле внутри проводника, создаваемое кольцевым вихрем, представляет собой изменяющееся электрическое поле, его внешнее и переменное поле в проводнике.

в том же направлении и вблизи оси проволоки в области образования обратной электродвижущей силы, что приводит к ее возникновению на внешней поверхности

Проводник становится прочнее, в то время как ток в середине ослабевает, создается впечатление, что ток концентрируется на поверхности провода.

«Кожа», поэтому мы называем это явление кожным эффектом, или эффектом кожи.

3. Практическое значение эффекта кожи

Понимание текущего скин-эффекта имеет огромное значение. При проектировании высоковольтных линий электропередачи мы не можем просто увеличить его.

Диаметр проволоки определяет величину тока, поскольку при диаметре медной проволоки более 2 см ток начинает протекать в центральной части цепи.

Это приводит к очень небольшому расходу материалов. Для передачи большего количества энергии в системах сверхвысоковольтной передачи будет использоваться несколько пучков одинаковых кабелей.

повысить эффективность и сократить потери.

Поскольку постоянный ток, как правило, не имеет изменяющегося электрического поля, он не создает изменяющегося магнитного поля во время передачи, поэтому постоянный ток

не создает вихревых токов. Линии электропередачи постоянного тока имеют гораздо меньшее сопротивление, чем линии электропередачи переменного тока, они более энергоэффективны, и

Кабели можно изготавливать более толстыми и, соответственно, менее дорогими.

Наши бытовые электрические провода обычно не очень толстые, диаметр жилы большинства из них не превышает 5 мм, почему же они также используются в многожильных проводах?

Медный провод? Радиус бытового провода намного меньше глубины проникновения тока в кожу (9,2 мм), поэтому, по сути, учитывать сопротивление кожи не нужно.

Эти тонкие медные провода не изолированы друг от друга, что не способствует снижению поверхностного эффекта. Основная причина использования многожильных проводов заключается в следующем:

Медная проволока мягче, чем одножильная медная проволока при той же площади поперечного сечения.