为什么趋肤效应发生在导体的中心?

电器工程 交流 传输线 趋肤效应 导体 自感应
2022-01-23 03:49:54

我在读一篇关于皮肤效应的文章。我知道皮肤效应是什么,但我想知道是什么原因造成的。

为什么反电动势在中心最强?为什么它在导体的横截面积上分布不均匀?因此,主电流受到阻力,但通过中心和表面。

这是我正在阅读的文章:https ://en.wikipedia.org/wiki/Skin_effect

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4个回答

沿环路积分的磁场强度 H 等于封闭的电流。因此,对于更长的循环(图中的蓝线),给定的电流将产生更小的强度。最大强度(产生最大 EMF)出现在最小的环路(即在中心)。

一个固体导体可能被认为是由大号组成的。股线,每条线携带一小部分电流。电感会根据其位置而变化。因此,中心附近的股线被更大的磁通量包围,因此与表面附近的股线相比,电感更大。内股的高电抗导致交流电流在导体表面附近流动。

让我尝试用以下两个假设来解释这一点-

  1. 假设电流流过空心同心圆柱体而不是实心圆柱体导体。
  2. 最初,电流开始均匀地流过所有同心圆柱体。

因此,具有最小半径的空心圆柱体将具有最强的磁场(最小尺寸的横截面圆),反之亦然,因为通过每个空心圆柱体的电流量应该相同。

抛开所有的微积分,图像是不言自明的。如果您查看电流移动的方向,则由变化的磁场(以及因此的反电动势)引起的涡流在磁环外部产生建设性干扰(向相同方向)并在磁环内部产生破坏性干扰(去反方向)。想想在导线的每个横截面上相互集中的无限数量的磁环(如 Priya 的回答所指出的那样),更清楚的是,更多的反向电流应用于导体的核心。