Почему скин-эффект происходит в центре проводника?

8

Я читал статью о Skin Effect . Я знаю, что такое скин-эффект, но я хотел знать, что его вызывает.

Почему задний ЭДС самый сильный в центре? Почему он не распределен равномерно по площади поперечного сечения проводника? так что основной ток сопротивляется, но проходит через центр и поверхность.

Вот статья, которую я читал: https://en.wikipedia.org/wiki/Skin_effect

— Майкл Джордж
источник

2

Вероятно, требуется некоторое исчисление, чтобы доказать это, но я думаю, что большинство линий магнитного поля (из всех воображаемых бесконечно малых проводников, образующих кабель) максимально перекрывают свои поля в центре проводника. Немного поиска в Google нашел симуляцию: fermi.la.asu.edu/w9cf/skin/skin.html (а также математическое доказательство после него).

— Физз

2

Поскольку вы, вероятно, ищете физику, стоящую за этим, я не знаю, может быть, по физике. Возможно, вы получите лучшие ответы. В любом случае для всех линий поля (IW на изображении) нарисуйте их на равном расстоянии, а затем посмотрите на все это сверху ...

— PlasmaHH

11

Интегрированная по петле интенсивность магнитного поля H равна приложенному току. Так что для более длинной петли (синие линии на вашем рисунке) данный ток будет производить меньшую интенсивность. Максимальная интенсивность (которая создает максимальную ЭДС) происходит с наименьшей петлей (то есть в центре).

— MikeP
источник

3

Твердый проводник, как думают, состоит из большого нет. нитей, каждая из которых несет небольшую часть тока. Индуктивность будет меняться в зависимости от ее положения. Таким образом, жилы вблизи центра окружены большим магнитным потоком и, следовательно, большей индуктивностью, чем у поверхности. Высокое реактивное сопротивление внутренних жил приводит к тому, что переменный ток протекает вблизи поверхности проводника.

— Brd
источник

2

Позвольте мне попытаться объяснить это с помощью следующих двух предположений:

Предположим, что ток течет через полые концентрические цилиндры вместо твердого цилиндрического проводника.
Первоначально ток начал течь равномерно через все концентрические цилиндры.

Таким образом, полый цилиндр с наименьшим радиусом будет иметь самое сильное магнитное поле (круг поперечного сечения наименьшего размера) и наоборот, потому что величина тока, проходящего через каждый полый цилиндр, должна быть одинаковой.

— Прия Бансал
источник

1

Отложив все исчисление в сторону, изображение самоочевидно. Если вы посмотрите в направлении, в котором движутся токи, то вихревые токи, вызванные изменением магнитного поля (и, следовательно, обратной ЭДС), конструктивно создают помехи вне магнитных петель (в том же направлении) и разрушительно мешают внутри магнитных петель (собираются в обратное направление). Подумайте о бесконечном количестве этих магнитных петель, сконцентрированных вокруг друг друга на каждом поперечном сечении на проводе (как отмечено в ответе Прии), и становится более ясным, что в сердечнике проводника применяется больший обратный ток.

— CK
источник

Привет, добро пожаловать на сайт. На этот вопрос давно ответили. Пожалуйста, сконцентрируйтесь на новых и / или оставшихся без ответа вопросах

— Claudio Avi

1

Спасибо за ответ, это действительно полезно. Я всегда предпочитаю откладывать математику и понимать физическое явление.

— Майкл Джордж