趨膚效應原理

當導體中有交流電或者交變電磁場時，導體內(nèi)部的電流分布不均勻，電流集中在導體的“皮膚”部分，也就是說電流集中在導體外表的薄層，越靠近導體表面，電流密度越大，導體內(nèi)部實際上電流較小。結(jié)果使導體的電阻增加，使它的損耗功率也增加。這一現(xiàn)象稱為趨膚效應（skin effect）。

在計算導線的電阻和電感時，假設(shè)電流是均勻分布于它的截面上。嚴格說來，這一假設(shè)僅在導體內(nèi)的電流變化率（di/dt）為零時才成立。另一種說法是，導線通過直流（dc）時，能保證電流密度是均勻的?；蛘唠娏髯兓屎苄?，電流分布仍可認為是均勻的。對于工作于低頻的細導線，這一論述仍然是可確信的。

但在高頻電路中，電流變化率非常大，不均勻分布的狀態(tài)甚為嚴重。高頻電流在導線中產(chǎn)生的磁場在導線的中心區(qū)域感應出最大的電動勢。由于感應的電動勢在閉合電路中產(chǎn)生感應電流，在導線中心的感應電流最大。因為感應電流總是在減小原來電流的方向，它迫使電流只限于靠近導線外表面處。效應產(chǎn)生的原因主要是變化的電磁場在導體內(nèi)部產(chǎn)生了渦旋電場，與原來的電流相抵消。

趨膚效應產(chǎn)生的原因

趨膚效應產(chǎn)生的原因主要是變化的電磁場在導體內(nèi)部產(chǎn)生了渦旋電場，與原來的電流相抵消。

趨膚效應應用

在高頻電路中可用空心銅導線代替實心銅導線以節(jié)約銅材。架空輸電線中心部分改用抗拉強度大的鋼絲。雖然其電阻率大一些，但是并不影響輸電性能，又可增大輸電線的抗拉強度。利用趨膚效應還可對金屬表面淬火，使某些鋼件表皮堅硬、耐磨，而內(nèi)部卻有一定柔性，防止鋼件脆裂。

審核編輯黃昊宇