电气专业名词解释:集肤效应
yuhuabin
yuhuabin Lv.7
2010年12月04日 12:54:32
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定义集肤效应(skin effect)又叫趋肤效应,表皮效应,当交变电流通过导体时,电流将趋于导体表面流过,这种现象叫集肤效应。电流以较高的频率在导体中传导时,会聚集于导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。频率越高,趋肤效用越显著。原理因为当导线流过交变电流时,根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反,。由于导线中心较导线表面的磁链大,在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。这样作用的结果,电流在表面流动,中心则无电流,这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。   集肤效应是电磁学,涡流学(涡旋电流)的术语。这种现象是由通电铁磁性材料,靠近未通电的铁磁性材料,在未通电的铁磁性材料表面产生方向相反的磁场,有了磁场就会产生切割磁力线的电流,这个电流就是所谓的涡旋电流,这个现象就是集肤效应。

定义
集肤效应(skin effect)又叫趋肤效应,表皮效应,当交变电流通过导体时,电流将趋于导体表面流过,这种现象叫集肤效应。电流以较高的频率在导体中传导时,会聚集于导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。频率越高,趋肤效用越显著。
原理
因为当导线流过交变电流时,根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反,。由于导线中心较导线表面的磁链大,在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。这样作用的结果,电流在表面流动,中心则无电流,这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。   集肤效应是电磁学,涡流学(涡旋电流)的术语。这种现象是由通电铁磁性材料,靠近未通电的铁磁性材料,在未通电的铁磁性材料表面产生方向相反的磁场,有了磁场就会产生切割磁力线的电流,这个电流就是所谓的涡旋电流,这个现象就是集肤效应。
计算公式
我们可以计算交变电流集肤效应的深度:   δ=1/sqrt(1/2*w*σ*μ)   其中,w是交流电频率,σ是导体电导率,μ是导体磁通率。
影响
在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此外,为了削弱趋肤效应,在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线,这种多股线束称为辫线。在工业应用方面,利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。
效应
考虑到交流电的集肤效应,为了有效地利用导体材料和便于散热,发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线;另外,在高压输配电线路中,利用钢芯铝绞线代替铝绞线,这样既节省了铝导线,又增加了导线的机械强度,这些都是利用了集肤效应这个原理。   集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一,也有可能是最容意被忽略误解的。与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。正好相反,集肤效应会因传导体的不同成分,在传递高频讯号时有不连贯的现象。同样地,在陈旧的线束传导体上,集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动,对于声音造成刺耳的记号。


[ 本帖最后由 yuhuabin 于 2010-12-4 13:05 编辑 ]

截图1291437495.jpg

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hsa8
2010年12月05日 09:31:27
2楼
这个是中频炉炼钢的基础,主要就是肌肤效应,还有就是铸造厂也是用中频炉加热。
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tank-----no.1
2010年12月05日 10:03:59
3楼
只能在交流电运用,直流则没有这种效应。
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lingxuct
2010年12月05日 13:40:04
4楼
“直流没有这种效应”?

那么,用于直流载流的导线载流量与导线截面积且还不是常数,这是为什么?

就是说,10平方的线能通过75A,可50平方的线就会小于375A,且小很多,这又是什么原理?
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juju-snz
2010年12月05日 14:03:40
5楼

这跟散热是有关系的!
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z425286480
2010年12月06日 15:38:49
6楼
学习了
看看
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yuhuabin
2010年12月07日 08:09:49
7楼
有用就是我以后努力的动力,谢谢各位!
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lichao403538143
2010年12月08日 14:45:00
8楼
:lol 共享学习 谢谢
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lpx126
2010年12月08日 15:04:29
9楼
:handshake 学习了。
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myeverstar
2010年12月08日 16:34:53
10楼
因为导线是趋于圆形的……考虑散热
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ccccyq
2010年12月08日 18:05:25
11楼
以前知道有这个概念,谢谢楼主解释得这么清楚
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