时间: 2024-10-10 14:46:05 | 作者: 信息动态
经过导线时,电流在导线截面上是均匀散布的。但当经过沟通电特别是高频沟通电时,电流散布就不再是均匀的,而是越挨近导线外表处电流密度越大,越挨近导线
上图是一个扩大的圆形导线截面,能幻想它是由许多截面相同的“细导线”扎在一同而组成。当沟通电流经过导线时,因为对称的联系,磁力线在导线表里都是一些同心圆,如上图中虚线所示。当磁通变化时,就要在各细导线中引起感应电动势。关于挨近导线中心的细导线(图中A处)一切的磁力线都将与之环链,因此A处的感应电动势就大。这就等于A处的电感大,感抗大。而关于导线边际的细导线(图中B处),仅外部磁力线与之环链,内部磁公例不与它环链,因此当磁通变化时,感应电动势就小,相当于B处的电感小、感抗小。这样,挨近中心处感抗大,电流就小。越挨近边际,感抗逐步减小,电流密度也逐步增大,形成了电流的趋肤效应。
因为趋肤效应的影响,高频电流比较集中地散布在导线外表,而导线的里边电流密度较小。在频率很高的情况下,导线中心基本上没有电流,这实践上等于减少了导线的有用截面,所以导线电阻增大了。这种现象随频率的增高和导线截面的加大而更为明显。因此导线对直流的电阻(欧姆电阻)和对沟通的电阻(有用电阻)在数值上是有不同的。
在50Hz工频电流情况下,铜导线cm,有用电阻与欧姆电阻的比值为1.0017。这时因为趋肤效应而添加的电阻很小,常常忽略不计。而在高频电流情况下,有用电阻将成倍地添加。为了充沛的运用有色金属,经过高频电流的导线常做成管形。有时则将多股相互绝缘的导线严密地绞合在一同,制成织造线运用。在长距离传输线上,假如传输的信号频率很高,这时因为趋肤效应明显,传输线损耗大幅度提高,因此对传输的信号频率有必定的约束。
沟通电流的趋肤效应也能够为人们所运用。工业上的高频淬火以及金属外表硬化处理等,便是使用趋肤效应的实践比如。
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