Hver elsker elektroteknikk måtte minst en gang høre om en uforståelig elektrisk manifestasjon som kalles overflate eller "hudeffekt". For de av dem som fremdeles ikke vet hva det er, vil forklaringene presentert i artikkelen hjelpe dem å bli kjent med dette fenomenet. I tillegg kan du her finne ut hvordan den brukes i praksis.
Hva er hudeffekt?
Først må du forstå hva overflateeffekten er, som er definert i teknisk litteratur som en reduksjon i amplituden til e / m-svingninger når du trenger inn i et ledende medium. I dette tilfellet forskyves de bevegelige ladningene under påvirkning av e / m-feltet fra lederens dybde nærmere det øvre laget. Som et resultat blir strømmen inhomogen i sin struktur, noe som manifesterer seg som en reduksjon i ladetettheten i den sentrale delen med hensyn til periferien.
Dybden som ladningene trenger inn i kan bestemmes av følgende uttrykk:
Det vil si at den spesifiserte avhengigheten kan formuleres som følger: med en økning i frekvensen av vekselstrømmen, reduseres dybden av inntrengningen i lederlegemet. Med en dobbel økning i frekvensen vil denne indikatoren reduseres til kvadratroten på 2.
Funksjoner av nåværende distribusjon
For å tydelig forestille seg hvordan strømmen fordeles i en lederrunde i tverrsnitt, er det nok å studere bildet nedenfor.
Det ses tydelig fra det at det på en viss dybde nærmere sentrum av ledningen enten ikke er noen strøm i det hele tatt, eller at verdien er så liten at den blir neglisjert.
En rekke interessante konklusjoner følger av dette, nemlig:
- når man kutter ut fra lederens kropp den sentrale delen, gjennom hvilken strømmen praktisk talt ikke strømmer, endres ikke forholdene for bevegelse av ladninger;
- hvis kobbertråden er hul (uten kjerne), vil dens elektrisk ledende egenskaper forbli de samme, og kostnadene vil bli betydelig redusert;
- ledningsevneindikatoren vil forbli den samme, bare induktansen og kapasitansen vil endres.
Fra de oppnådde resultatene følger det at den komplekse motstanden til en hvilken som helst leder avhenger ikke bare av materialet som den er laget av, men også av frekvensen av strømmen. Med store verdier av denne indikatoren, vil nesten alle ladninger begynne å bevege seg langs overflaten (ytre grense) av ledningen, det vil si at de vil ha direkte kontakt med det ytre miljøet.
Påfører hudeffekt
Avhengigheten av strømmen i ledningen av signalets frekvens gjør det mulig å overføre elektriske meldinger med forskjellig frekvens gjennom en kabel. I dette tilfellet forskyves høyfrekvente signaler mot ytre radius, og lavfrekvente signaler flyter nærmere sentrum.
Høyfrekvente kommunikasjonssystemer er ordnet og fungerer i henhold til det angitte prinsippet. I dem strømmer en strøm med en frekvens på 50 Hertz samtidig gjennom forsyningsledningene og telefonkommunikasjon mellom de to partiene (spesielt ledsagere og utsendere) blir realisert gjennom dem. På grunn av tilstedeværelsen av hudeffekten, brukes sjelden monolitiske ledninger med stort tverrsnitt (oftest blir de strandet).