Jokaisen sähkötekniikan rakastajan täytyi ainakin kerran kuulla käsittämättömästä sähköisestä ilmentymästä, jota kutsutaan pinta- tai "ihovaikutukseksi". Niille, jotka eivät vieläkään tiedä mikä se on, artikkelissa esitetyt selitykset auttavat heitä tuntemaan tämän ilmiön. Lisäksi täältä löydät miten sitä käytetään käytännössä.
Mikä on ihovaikutus?
Ensinnäkin sinun on ymmärrettävä, mikä on pintavaikutus, joka määritellään teknisessä kirjallisuudessa e / m-värähtelyjen amplitudin pienenemisenä tunkeutuessa johtavaan väliaineeseen. Tässä tapauksessa liikkuvat varaukset e / m-kentän vaikutuksesta johtimen syvyydestä siirtyvät lähemmäs sen ylempää kerrosta. Tämän seurauksena virta muuttuu rakenteeltaan epähomogeeniseksi, mikä ilmenee varaustiheyden pienenemisenä keskiosassa kehälle nähden.
Syvyys, johon varaukset tunkeutuvat, voidaan määrittää seuraavalla lausekkeella:
Eli määritelty riippuvuus voidaan formuloida seuraavasti: vaihtovirran taajuuden kasvaessa sen tunkeutumissyvyys johtimen runkoon pienenee. Kaksinkertaisen taajuuden kasvaessa tämä indikaattori pienenee neliön juureksi 2.
Virranjakamisen ominaisuudet
Jotta voidaan kuvitella selkeästi, kuinka virta jakautuu johtimen pyöreässä poikkileikkauksessa, riittää tutkia alla olevaa kuvaa.
Siitä näkyy selvästi, että tietyssä syvyydessä lähempänä langan keskustaa ei ole ollenkaan virtaa tai sen arvo on niin pieni, että se jätetään huomiotta.
Tästä seuraa useita mielenkiintoisia johtopäätöksiä:
- kun katkaistaan johtimen rungosta sen keskiosa, jonka läpi virta käytännössä ei virtaa, varausten liikkumisen olosuhteet eivät muutu;
- jos kuparilanka tehdään ontoksi (ilman ydintä), sen sähköä johtavat ominaisuudet pysyvät samana ja kustannukset pienenevät merkittävästi;
- johtokykyindikaattori pysyy samana, vain sen induktanssi ja kapasitanssi muuttuvat.
Saatuista tuloksista seuraa, että minkä tahansa johtimen monimutkainen vastus riippuu paitsi materiaalista, josta se on valmistettu, myös virtaavan taajuuden. Tämän indikaattorin suurilla arvoilla melkein kaikki varaukset alkavat liikkua langan pintaa (ulkorajaa) pitkin, toisin sanoen niillä on suora kosketus ulkoiseen ympäristöön.
Ihon vaikutus
Johtimessa olevan virran tehon riippuvuus signaalin taajuudesta antaa mahdollisuuden lähettää eritiheyksisiä sähköisiä viestejä yhden kaapelin kautta. Tässä tapauksessa suurtaajuussignaalit siirtyvät kohti ulkosädettä ja matalataajuiset signaalit virtaavat lähemmäs keskustaa.
Suurtaajuiset viestintäjärjestelmät on järjestetty ja toimivat ilmoitetun periaatteen mukaisesti. Niissä virta, jonka taajuus on 50 Hertz, kulkee samanaikaisesti syöttöjohtojen läpi, ja osapuolten (erityisesti hoitajien ja lähettäjien) välinen puhelinyhteys toteutuu niiden kautta. Ihoefektin läsnäolon vuoksi suuren poikkileikkauksen monoliittisia lankoja käytetään harvoin (useimmiten ne tehdään monisäikeisiksi).