集膚效應(yīng)是在交流配電時(shí)發(fā)生于導(dǎo)線上的一個(gè)現(xiàn)象,即導(dǎo)線內(nèi)的電流會(huì)集中到線路的表面,而不是均勻分布于導(dǎo)線內(nèi),就導(dǎo)線的橫切面來(lái)看,導(dǎo)線的核心部位將不會(huì)運(yùn)載電流,即沒(méi)有電流流過(guò),而只在導(dǎo)線周緣部分會(huì)有電流流通,簡(jiǎn)單而言即是電流集中在導(dǎo)線的外膚部位傳導(dǎo)、流動(dòng),所以稱(chēng)為集膚效應(yīng). 載流導(dǎo)線要產(chǎn)生磁場(chǎng).首先研究單根導(dǎo)線磁場(chǎng).載流導(dǎo)線總是兩條線,假設(shè)電流的回流線相距非常遠(yuǎn),回流線磁場(chǎng)不會(huì)對(duì)單根載流導(dǎo)線的磁場(chǎng)產(chǎn)生影響.
如果流過(guò)導(dǎo)線的電流是直流或低頻電流I,在導(dǎo)線內(nèi)和導(dǎo)線的周?chē)鷮a(chǎn)生磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)從導(dǎo)體中心向徑向方向擴(kuò)展開(kāi)來(lái).在導(dǎo)體中心點(diǎn),磁場(chǎng)包圍的電流為零,磁場(chǎng) 也為零;由中心點(diǎn)向徑向外延伸時(shí),包圍的電流逐漸加大,磁場(chǎng)也加強(qiáng),當(dāng)達(dá)到導(dǎo)體表面時(shí),包圍了全部電流,磁場(chǎng)也最強(qiáng)(H=I/πd-d 為導(dǎo)線直徑).在導(dǎo)體外面,包圍的電流不變,離開(kāi)導(dǎo)線中心越遠(yuǎn),磁場(chǎng)也越弱.
沿導(dǎo)線長(zhǎng)度的橫截面,低頻電流在整個(gè)截面上均勻分布.當(dāng)導(dǎo)體通過(guò)高頻電流i 時(shí),變化的電流就要在導(dǎo)體內(nèi)和導(dǎo)體外產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)垂直于電流方向.根據(jù)電磁感應(yīng)定律,高頻磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)沿長(zhǎng)度方向的兩個(gè)平面L 和N 產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì).此感應(yīng)電勢(shì)在導(dǎo)體內(nèi)整個(gè)長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的渦流阻止磁通的變化.這樣主電流和渦流之和在導(dǎo)線表面加強(qiáng),越向?qū)Ь€中心越弱,電流趨向于導(dǎo)體表面. 這就是集膚效應(yīng).
什么是集膚效應(yīng)
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