摆渡~~~~集肤效应~~~~~~
——集肤效应(skin effect)，又叫趋肤效应，或表皮效应。当交变电流通过导体时，电流将集中在导体表面流过，这种现象叫集肤效应。电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时，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。
——在微波频率时,导体的电流密度将不会是平均分布于整个导体内部,而是在表面附近有较大的电流密度,在导体中心部分的电流密度是最小的。我们称这种现象为“集肤效应”〈因为电流密度集中于表面处〉
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。
——之所以会产生这种现象，是因为电流流动时，周围将产生磁场。根据电磁感应定律，会感应与电流反向的电场（电动势）阻碍电流的流动（就如电工学中谈道的电抗）。如果将通过导体的截面电流看成是无数个“点电流”，每个点电流都会产生磁场。处于截面中心的“点电流”受到其它“点电流”产生的磁通包围的量就大，处于边缘处的“点电流”受到磁通包围的量就小。根据电抗的定义，与磁通交链的量大时，电路呈现的电抗值就大。因此，导体截面中间的“点电流”受到的阻力较大，而边缘的“点电流”受到的阻力较小，因此出现导体的中间电流密度较小，边缘的电流密度大的效应
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，由于线束表面的氧化、老化而变得粗糙，因而将更进一不的助长讯号电流在线束表面上的波动或多束线间的跳动，在波形监测仪器下会表现出细微的“毛刺现象”。而正是这一“微不足道”的变化，恰恰成就了古董线材千变万化的音色特征。 |
发表于 2010-6-22 14:55:21
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