Iga elektrotehnika armastaja pidi vähemalt korra kuulma arusaamatust elektrilisest ilmingust, mida nimetatakse pinna või "naha efektiks". Neile, kes veel ei tea, mis see on, aitavad artiklis toodud selgitused end selle nähtusega kurssi viia. Lisaks saate siit teada, kuidas seda praktikas rakendatakse.
Mis on naha efekt?
Esiteks peate mõistma, mis on pinnaefekt, mis on tehnilises kirjanduses määratletud kui juhtivasse keskkonda tungimisel e / m võnkumiste amplituudi vähenemine. Sel juhul nihutatakse juhi sügavusest e / m välja mõjul liikuvad laengud selle ülemisele kihile lähemale. Selle tulemusena muutub vool oma struktuuris ebaühtlaseks, mis avaldub laengutiheduse vähenemisena keskosas perifeeria suhtes.
Sügavuse, milleni laengud tungivad, saab määrata järgmise avaldise abil:
See tähendab, et kindlaksmääratud sõltuvust saab sõnastada järgmiselt: vahelduvvoolu sageduse suurenemisega väheneb selle tungimise sügavus juhi korpusesse. Topelt sageduse suurenemise korral väheneb see näitaja ruutjuureni 2.
Voolu jaotuse tunnused
Et selgelt ette kujutada, kuidas vool jaotub ristlõikes juhi ümmarguses jaotises, piisab alloleva foto uurimisest.
Sellest on selgelt näha, et teatud sügavusel traadi keskele lähemal puudub kas üldse vool või on selle väärtus nii väike, et see jäetakse tähelepanuta.
Sellest järeldub mitmeid huvitavaid järeldusi, nimelt:
- kui juhi kehast välja lõigata selle keskosa, mille kaudu vool praktiliselt ei voola, ei muutu laengute liikumise tingimused;
- kui vasktraat tehakse õõnsaks (ilma südamikuta), jäävad selle elektrit juhtivad omadused samaks ja kulud vähenevad oluliselt;
- juhtivuse indikaator jääb samaks, muutub ainult selle induktiivsus ja mahtuvus.
Saadud tulemustest järeldub, et mis tahes juhi kompleksne takistus sõltub mitte ainult materjalist, millest see on valmistatud, vaid ka voolava voolu sagedusest. Selle indikaatori suurte väärtuste korral hakkavad peaaegu kõik laengud liikuma mööda traadi pinda (välimist piiri), see tähendab, et neil on otsene kontakt väliskeskkonnaga.
Nahaefekti rakendamine
Juhtmes oleva voolu võimsuse sõltuvus signaali sagedusest võimaldab ühe kaabli kaudu edastada erineva sagedusega elektrilisi teateid. Sellisel juhul nihutatakse kõrgsageduslikud signaalid välimise raadiuse suunas ja madalsageduslikud signaalid voolavad keskele lähemale.
Kõrgsagedussidesüsteemid on paigutatud ja töötavad vastavalt näidatud põhimõttele. Nendes voolab voolu sagedusega 50 Hertz samaaegselt läbi toitetraatide ja nende kaudu realiseeritakse kahe osapoole (eriti saatjate ja dispetšerite) telefoniside. Nahaefekti olemasolu tõttu kasutatakse suure ristlõikega monoliitseid juhtmeid harva (kõige sagedamini tehakse neid luhtunud).