简介 趋肤效应最早在贺拉斯?兰姆1883年的一份论文中提及,只限于球壳状的导体。1885年,奥利弗?赫维赛德将其推广到任何形状的导体。趋肤效应使得导体的电阻随着交流电的频率增加而增加,并导致导线传输电流时效率减低,耗费金属资源。在无线电频率的设计、微波线路和电力传输系统方面都要考虑到趋肤效应的影响。 一般来说,在给定的频率下,使得导线对交流电的电阻增加百分之十的直径大约是:以上的导线对交流电的电阻只对于孤立的导线成立。对于两根邻近的导线,交流电阻会受到邻近效应的影响而显著增大。
减缓趋肤效应的方法 一种减缓趋肤效应的方法是采用所谓的利兹线(源自德语:Litzendraht,意为“编织起来的线”)。利兹线采用将多条金属导线相互缠绕的方法,使得电磁场能够比较均匀地分布,这样各导线上的电流分布就会较为平均。使用利兹线后,产生显著趋肤效应的频率可以从数千赫兹提高到数兆赫兹。利兹线一般应用在高频交流电的传输中,可以同时减缓趋肤效应和邻近效应。 高电压大电流的架空电力线路通常使用钢芯铝绞线,这样能使铝质部分的工作部分温度降低,减低电阻率,并且由于趋肤效应,电阻率较大的钢芯上承载极少的电流,因而无关紧要。 还有将实心导线换成空心导线管,中间补上绝缘材料的方法,这样可以减轻导线的重量。 在传输的频率在甚高频或微波级别时,一般会使用镀银(已知的除超导体外的导体)的导线,因为这时趋肤深度如此之大,以至于更厚的银层已经是浪费了。
其它应用 趋肤效应使得交变电流只通过导体的表面,因此电流只在其表面产生热效应。钢铁工业中利用趋肤效应来为钢进行表面淬火,使钢材表面的硬度增大。 趋肤效应也可以描述为:导体中交变电磁场的强度随着进入导体的深度而呈指数递减,因此在防晒霜中混入导体微粒(一般是氧化锌和氧化钛),就能使阳光中的紫外线(高频电磁波)的强度减低。这便是物理防晒的原理之一。此外,趋肤效应也是电磁屏蔽的方法之一,利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置,这也是电梯里手机信号不好的原因。
免责声明:本商铺所展示的信息由企业自行提供,内容的真实性、准确性和合法性由发布企业负责,一比多公司对此不承担任何保证责任。
友情提醒:为保障您的利益,降低您的风险,建议优先选择商机宝付费会员的产品和服务。