電流的趨膚效應是什麼,導體中的電流趨膚效應的物理本質是什麼?

2022-02-28 20:15:14 字數 3170 閱讀 3698

1樓:blackpink_羅捷

趨膚效應(skin effect)即為當導體中有交流電或者交變電磁場時,導體內部的電流分布不均勻,電流集中在導體的「**」部分;

也就是說電流集中在導體外表的薄層,越靠近導體表面,電流密度越大,導體內部實際上電流較小。結果使導體的電阻增加,使它的損耗功率也增加的現象。

趨膚效應還可用電磁波向導體中透入的過程加以說明。電磁波向導體內部透入時,因為能量損失而逐漸衰減。

2樓:匿名使用者

趨膚效應:交變電流通過導體時,由於感應作用引起導體截面上電流分布不均勻,愈近導體表面電流密度越大。頻率越高越明顯,趨膚效應使導體的有效電阻增加。

當頻率很高的電流通過導線時,可以認為電流只在導線表面上很薄的一層中流過,導體內部幾乎不通過電流,這等效於導線的截面減小,電阻增大。既然導線的中心部分幾乎沒有電流通過,就可以把這中心部分除去以節約材料。因此,在高頻電路中可以採用空心導線代替實心導線,天線是空心的,就是個例子。

3樓:匿名使用者

趨膚效應就是電流在傳導過程中主要集中在導線的外表面。

4樓:

導線內部實際上電流很小,電流集中在臨近導線外表的一薄層。結果使它的電阻增加。導線電阻的增加,使它的損耗功率也增加。這一現象稱為趨膚效應(skin effect)。

參考

5樓:

直流電流流過導體時,電流在導體的載流截面上是均勻分布的,導體對電流的阻礙作用即是所謂的直流電阻,交流電流流過導體時,電流方向是交替變換的,電流在導體中所產生的交變磁場對點和的推遲作用力,迫使電流點和向導體的表面集中,使得導體的實際有效載流面積減小。

6樓:薛皓然

這個效應還真的不是太清楚的具體的看看別人怎麼說

導體中的電流趨膚效應的物理本質是什麼?

7樓:匿名使用者

電流趨膚效應的本質是電磁感應。

集膚效應又叫趨膚效應,指當電流或電壓以頻率較高的電子在導體中傳導時,會聚集於總導體表層,而非平均分布於整個導體的截面積中。

當導線有電流通過時會在周邊產生磁場,從下圖的試驗可知,這種磁場的分布靠導線中心越近磁場強度越高。

當導線通以交流電時,導線中會產生交變磁場,並由磁場感生出反向電動勢,其方向與原有的電流方向相反,阻礙電流通過。(見楞次定律)由於導線中心的磁場強度大於周邊,產生的反向電動勢也大於周邊,因此導線中心電流密度小於周邊。

從集膚效應產生的原因看,完全是個 電生磁-磁生電 的過程。可見電流趨膚效應的本質是電磁感應。

8樓:趙曉迪

這個問題問的很好,有難度,我找了一篇文獻也許能解決你的問題,你可以參考一下的。

9樓:匿名使用者

以圓形截面的導體為例,愈靠近導體中心處,受到外面磁力線產生的自感電動勢愈大;愈靠近表面處則不受其內部磁力線消長的影響,因而自感電動勢較小。這就導致趨近導體表面處電流密度較大。

什麼叫電流的趨膚效應

10樓:熊俊邁

電流在導線內的分布不同,靠近導線四周表面的地方電流密度大,中心部分電流小。

11樓:老將從頭來

先建立電流密度的概念,這是指導線單位橫截面積內通過的電流的大小。在直流電路中,通過導線橫截面的電流是均勻分布的,即電流密度處處相等。

而在交流電路中,越靠近導線中心,電流密度越小,越離開導線中心,電流密度越大。也就是說,電流會趨向於在導線表層通過。這就是趨膚效應,電流頻率越高,趨膚效應越顯著。

什麼是趨膚效應?

12樓:匿名使用者

趨膚效應:當導體中有交流電或者交變電磁場時,導體內部的電流分布不均勻,電流集中在導體的「**」部分,也就是說電流集中在導體外表的薄層,越靠近導體表面,電流密度越大,導體內部實際上電流較小。結果使導體的電阻增加,使它的損耗功率也增加。

這一現象稱為趨膚效應。

趨膚效應的發展:

趨膚效應最早在2023年賀拉斯·蘭姆的乙份**中提及,只限於球殼狀的導體。2023年,奧利弗·赫維賽德將其推廣到任何形狀的導體。

趨膚效應使得導體的電阻隨著交流電的頻率增加而增加,並導致導線傳輸電流時效率減低,耗費金屬資源。在無線電頻率的設計、微波線路和電力傳輸系統方面都要考慮到趨膚效應的影響。

擴充套件資料:

趨膚效應在生活中的應用及計算:

一、趨膚效應的應用:

1、在高頻電路中可用空心銅導線代替實心銅導線以節約銅材。

2、架空輸電線中心部分改用抗拉強度大的鋼絲。雖然其電阻率大一些,但是並不影響輸電效能,又可增大輸電線的抗拉強度。

3、利用趨膚效應還可對金屬表面淬火,使某些鋼件表皮堅硬、耐磨,而內部卻有一定柔性,防止鋼件脆裂。

二、趨膚效應的計算:

當導線通過交流電時,因導線的內部和邊緣部分所交鏈的磁通量不同,致使導線表面上的電流產生不均勻分布,相當於導線有效截面減少,這種現象稱為趨膚效應。開關變壓器工作頻率一般在20khz以上,隨著元器件的改善,工作頻率的提高,趨膚效應影響越大。

因此,在設計繞組選擇電流密度和線徑時必須考慮趨膚效應引起的有效截面的減小。導線通有高頻交變電流時,有效截面的減少可以用穿透深度來表示。穿透深度的意義是:

由於趨膚效應,交變電流沿導線表面開始能達到的徑向深度,計算公式為

δ——穿透深度(m)

ω——角頻率,ω=2πf(rad/s)

μ——磁導率(h/m)

γ——電導率(s/m)

13樓:夏侯焮蘭

交流電通過導體時,各部分的電流密度不均勻,導體內部電流密度小,導體表面電流密度大,這種現象稱為趨膚效應.產生趨膚效應的原因是由於感抗的作用,導體內部比表面具有更大的電感l,因此對交流電的阻礙作用大,使得電流密集於導體表面.趨膚效應使得導體的有效橫截面減小,因而導體對交流電的有效電阻比對直流電的電阻大.

交流電的頻率越高,趨膚效應越顯著,頻率高到一定程度,可以認為電流完全從導體表面流過.因此在高頻交流電路中,必須考慮趨膚效應的影響,例如收音機磁性天線上的線圈用多股互相絕緣的導線繞制,

電流的磁效應定義是什麼電流的磁效應是什麼?

定義電流的磁效應 通電會產生磁 奧 斯特發現 任何通有電流的導線,都可以在其周圍產生磁場的現象,稱為電流的磁效應.非磁性金屬通以電流,卻可產生磁場,其效果與磁鐵建立的磁場相同.通有電流的長直導線周圍產生的磁場.在通電流的長直導線周圍,會有磁場產生,其磁感線的形狀為以導線為圓心一封閉的同心圓,且磁場的...

什麼是電流的磁效應?電流的磁效應是什麼?

電流磁效應定義。定義。電流的磁效應 通電會產生磁 奧斯特發現 任何通有電流的導線,都可以在其周圍產生磁場的現象,稱為電流的磁效應。非磁性金屬通以電流,卻可產生磁場,其效果與磁鐵建立的磁場相同。通有電流的長直導線周圍產生的磁場。在通電流的長直導線周圍,會有磁場產生,其磁感線的形狀為以導線為圓心一封閉的...

是導體中的電流和電壓成正比,還是導體中的電壓和電流成正比

導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比 歐姆定律可表達為u i r,或者i u r。其中電阻r是由導體本身的性質決定的,是個常數,至於導體的橫截面積電阻率和長度有關。這是一般情況下,事實上溫度會對導體的電阻產生影響,但一開始學歐姆定律,不需要考慮這個問題。當電流i增大時,電壓u會隨...