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集肤效应:电流集中在导线外表薄层(物理学现象)

作者:zl001 时间: 2023-09-01 12:22:43 阅读:(3)

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我们的日常生活中会有各种各样的效应产生,许多都是人们在实验中发现的,集肤效应就是其中一种,那么集肤效应到底是什么呢?又会引起怎样的效应呢?接下来和小编一起看看吧。

集肤效应

集肤效应又称趋肤效应,是一种物理学现象,指的是在导体中有交流电或者交变电磁场的时候,就会导致内部的电流分布不均匀的现象。就是随着导体表面的距离逐渐增加,导体内的电流密度指数会递减,因此导体内的电流会集中在导线外表薄层。简单点说就是电流都集中在导体的“皮肤部分”,这就是集肤效应。

集肤效应和频率的关系

集肤效应和频率有关,频率越高的时候,集肤效应就会越明显,那么当频率高到一定程度的时候,中心部位的电流几乎就已经为零,而表面的电流密度会大大增加,那么在一些频率较高的设备中,较大的电流就会采用空心铜管,这样能够减轻重量,从而节约铜材。

为什么会产生集肤效应

当交流电通过导线的时候,导线横截面上各处的电流分布不均匀,中心电流密度小,靠近表面的电流密度大,导线周围磁力线的分布成同心圆状,不仅导线外部有磁场存在,内部同样也会有磁场存在,导线就是由很多同心的薄圆管组成;由于在导线表面被包围的磁通小,所以自感电动势小,即感抗小。导线中心处被包围的磁通大,所以感抗大,上面的原因导致在同一电压作用下,导线中心的电流密度小,导线表面的电流密度大。

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