什么是集肤效应?集肤效应的本质是什么? 集肤效应也叫趋肤效应,当交流电通过导体时,导体截面上的电流密度的分布是不均匀的,导线轴心附近电流密度较小,靠近表面部分电流密度较大,这种现象叫集肤效应或趋肤效应,以下暂且称作趋肤效应。
趋肤效应的本质是什么?首先来说,产生趋肤效应的原因很复杂,主要解释如下: 一根导线可以看成是由许多薄圆管套叠起来组成的,电流通过导线时,在导线的内部和周围都有磁场存在。在导线的截面上,磁场的磁力线环绕着导线轴心,是许多直径不同的同心圆。这时,导线中心处的薄圆管环绕的磁通多,表面处的薄圆管环绕的磁通少(即中心处磁链多,表面处磁链少)。交变的磁通在各个薄园管上产生自感电势。中心处自感电势大,即感抗大,表面处自感电势小,即感抗小。由于所有薄圆管两端的电压相等,中心处因感抗大,故电流密度小,表面处感抗小,故电流密度大,因而出现了趋肤现象。
趋肤效应在电流频率越高时表现的越严重,由于趋肤效应,导体的有效导线截面相应减少,而使电阻增大。因为直流电通过导线时没有趋肤效应,所以,在同一根导线的交流电阻要比直流电阻大一些。 |