Varje fan av elektroteknik måste åtminstone en gång höra om en obegriplig elektrisk manifestation som kallas yta eller "hudeffekt". För de av dem som fortfarande inte vet vad det är kommer förklaringarna i artikeln att hjälpa till att bekanta sig med detta fenomen. Här kan du dessutom ta reda på hur det tillämpas i praktiken.
Vad är hudeffekt?
Först måste du förstå vad yteffekten är, som definieras i den tekniska litteraturen som en minskning av amplituden av e / m-svängningar när du tränger in i ett ledande medium. I detta fall förflyttas de rörliga laddningarna under påverkan av e / m-fältet från ledarens djup närmare dess övre skikt. Som ett resultat blir strömmen inhomogen i sin struktur, vilket manifesterar sig som en minskning av laddningstätheten i den centrala delen med avseende på periferin.
Djupet till vilket laddningarna tränger in kan bestämmas av följande uttryck:
Det vill säga det angivna beroendet kan formuleras enligt följande: med en ökning av frekvensen för växelströmmen minskar djupet av dess penetration i ledarkroppen. Med en dubbel frekvensökning minskar denna indikator till kvadratroten på 2.
Funktioner i aktuell distribution
För att visuellt föreställa sig hur strömmen fördelas i en ledaromgång i tvärsnitt räcker det att studera bilden nedan.
Det framgår tydligt av det att vid ett visst djup närmare mitten av tråden finns det antingen ingen ström alls eller dess värde är så litet att den försummas.
Ett antal intressanta slutsatser följer av detta, nämligen:
- när man skär ut ledarens kropp från dess centrala del, genom vilken strömmen praktiskt taget inte flyter, ändras inte villkoren för laddningsrörelse;
- om koppartråden görs ihålig (utan kärna) kommer dess elektriskt ledande egenskaper att förbli desamma och kostnaden kommer att minskas avsevärt;
- konduktivitetsindikatorn förblir densamma, bara dess induktans och kapacitans kommer att förändras.
Av de erhållna resultaten följer att den komplexa motståndet hos vilken ledare som helst inte bara beror på det material som den är tillverkad av, utan också på frekvensen av den flödande strömmen. Med stora värden för denna indikator kommer nästan alla laddningar att börja röra sig längs kabelns yta (yttre gräns), det vill säga de kommer att ha direktkontakt med den yttre miljön.
Tillämpar hudeffekt
Beroendet av strömstyrkan i ledningen av signalens frekvens möjliggör överföring av elektriska meddelanden med olika periodicitet via en kabel. I detta fall förskjuts högfrekventa signaler mot den yttre radien och lågfrekventa signaler flyter närmare mitten.
De högfrekventa kommunikationssystemen är ordnade och fungerar enligt den angivna principen. I dem strömmar en ström med en frekvens på 50 Hertz samtidigt genom matningskablarna och telefonkommunikation mellan de två parterna (särskilt skötare och avsändare) realiseras genom dem. På grund av närvaron av hudeffekten används sällan monolitiska trådar med stort tvärsnitt (oftast görs de strandade).