为什么趋肤效应发生在导体的中心?


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我正在阅读有关皮肤效应的文章。我知道皮肤的作用是什么,但我想知道是什么原因造成的。

为什么反电动势最强?为什么它在导体的横截面区域分布不均匀?因此,主电流被阻止,但同时流经中心和表面。

这是我正在阅读的文章:https : //en.wikipedia.org/wiki/Skin_effect

在此处输入图片说明


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可能需要做一些演算才能证明这一点,但是我认为大多数磁场线(来自所有虚构的无限细细导体,使电缆)在磁场中心最大地重叠了它们的磁场。进行了一些谷歌搜索发现了一个模拟:fermi.la.asu.edu/w9cf/skin/skin.html(以及其后的数学证明)。
Fizz

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由于您可能正在寻找背后的物理学,因此我不知道是否在物理学上。SE可能会得到更好的答案。无论如何,所有场线(图像中的IW)将它们等距画出,然后从上方看整个东西……
PlasmaHH 2015年

Answers:


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沿环路积分的磁强度H等于所包含的电流。因此,对于较长的环路(图中的蓝线),给定电流将产生较小的强度。最大强度(产生最大的EMF)出现在最小的环路(即在中心)。


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固态导体可以认为是由大号导体组成的。股,每股仅占电流的一小部分。电感将根据其位置而变化。因此,中心附近的股线比表面附近的股线被更大的磁通量和更大的电感所包围。内部股线的高电抗导致交流电在导体表面附近流动。


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让我尝试通过以下2个假设来解释这一点-

  1. 假设电流流过空心同心圆柱体,而不是实心圆柱导体。
  2. 最初,电流开始均匀地流过所有同心圆柱体。

因此,半径最小的空心圆柱将具有最强的磁场(最小的横截面圆),反之亦然,因为流过每个空心圆柱的电流量应相同。


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抛开所有微积分,图像是不言而喻的。如果您查看电流的方向,则由变化的磁场(因此,反电动势)引起的涡流会在磁环外部(朝相同方向)产生相长干涉,并在磁环内部产生相消性干扰(反方向)。考虑一下导线上每个横截面上无穷无尽的磁环相互围绕(如Priya的回答所述),并且越来越明显的是,在导体芯中施加了更多的反向电流。


您好,欢迎来到该网站。这个问题早就被回答了。请专注于更新和/或未解决的问题
Claudio Avi Chami

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谢谢您的回答,它确实很有帮助。我总是喜欢把数学放在一边,并理解物理现象。
迈克尔·乔治
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