简要理解什么是集肤效应

Posted 2021-03-07 zhangzhangzhang624531420

现象

  当导线内为交变电流时，此时电流主要集中在导线表面，越靠近表面电流越大，且电阻增大，从而导致电损耗增大。

原理

  导线内部产生磁场如图，当电流产生变化，假如变大时，内部磁通也会增加，此时会产生涡流，涡流方向如图，靠近中间的电流与产生涡流方向相反，靠外的方向相同，这样就会使导线内部电流集中在表面。

  什么叫做涡流，当导体内部通过的磁通发生变化时，会产生感应电流，其方向可以通过楞次定律来判断。（涡流也会产生它自己的磁场）。

  什么叫做楞次定律，来拒去留，通过右手螺旋定则判断，可通过下图来验证。

  电阻增加原因：

当传输低频电流时，假设导线长度为E，横截面积为r，电导率为σ，则

当传输高频电流时，由于趋肤效应的原因导致S(有效面积)减少，电阻增大，导致电耗增加。具体计算如下。

      第一个公式时趋肤效应下传导电流密度J的计算公式，其中r0是横截面半径(常量)，r是自变量，J0是导体边缘的密度(常量)。

参考

[1] 集肤效应百度百科.https://baike.baidu.com/item/%E8%B6%8B%E8%82%A4%E6%95%88%E5%BA%94?fromtitle=%E9%9B%86%E8%82%A4%E6%95%88%E5%BA%94&fromid=9057396

[2] 集肤效应.http://www.360doc.com/content/17/0426/09/32066980_648728871.shtml

[3] 涡流.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1623874002969444117&wfr=spider&for=pc

[4] 楞次定律.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1634590864587245585&wfr=spider&for=pc

 

（个人理解，如有错误，欢迎讨论）