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Hauteffekt

Die ungleichmäßige Verteilung des elektrischen Stromsüber der Oberfläche oder Haut des Leiters, der a.c trägt, wird Hauteffekt genannt. Mit anderen Worten, die Ladungskonzentration ist näher an der Oberfläche im Vergleich zum Kern des Leiters. Der ohmsche Widerstand des Leiters wird aufgrund der Stromkonzentration auf der Oberfläche des Leiters erhöht.

Der Hauteffekt steigt mit der Zunahme vonFrequenz. Bei niedriger Frequenz, beispielsweise 50 Hz, steigt die Stromdichte in der Nähe der Oberfläche des Leiters geringfügig an; bei hohen Frequenzen, wie der Radiofrequenz, fließt jedoch praktisch der gesamte Strom auf der Oberfläche des Leiters. Wenn Gleichstrom (Frequenz = 0) in einem Leiter geleitet wird, wird der Strom gleichmäßig über den Querschnitt der Leiter verteilt.

Hauteffekt

Warum tritt ein Hauteffekt auf?

Nehmen wir an, der Dirigent besteht aus aAnzahl der konzentrischen Zylinder. Wenn a.c in einem Leiter durchgeleitet wird, induziert der magnetische Fluss darin. Der magnetische Fluss, der ein zylindrisches Element nahe der Mitte verbindet, ist größer als derjenige, der ein anderes zylindrisches Element nahe der Oberfläche des Leiters verbindet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das zylindrische Mittelelement sowohl vom inneren als auch vom äußeren Fluss umgeben ist, während das äußere zylindrische Element nur vom äußeren Fluss umgeben ist.

Die Selbstinduktivität im inneren ZylinderElement ist mehr und bietet daher eine größere induktive Reaktanz als das äußere zylindrische Element. Dieser Unterschied in der induktiven Reaktanz neigt dazu, dass sich der Strom zur Oberfläche oder Haut des Leiters hin konzentriert.

Die Stromdichte ist an der Oberfläche von maximalder Leiter und Minimum in der Mitte des Leiters. Der Effekt entspricht einer Verringerung der Querschnittsfläche des Leiters und daher wird der effektive Widerstand des Leiters erhöht.

Faktoren, die die Hautwirkung beeinflussen

  1. Frequenz - Der Hauteffekt steigt mit zunehmender Frequenz.
  2. Durchmesser - Sie steigt mit zunehmendem Durchmesser des Leiters.
  3. Die Form des Dirigenten - Der Skin-Effekt ist stärker im festen Leiter und weniger im verseilten Leiter, da die Oberfläche des festen Leiters größer ist.
  4. Art des Materials - Der Hauteffekt steigt mit der Erhöhung der Permeabilität des Materials (Permeabilität ist die Fähigkeit des Materials, die Bildung des Magnetfelds zu unterstützen).

Punkte, die man sich merken sollte

  1. Der Skin-Effekt ist vernachlässigbar, wenn die Frequenz weniger als 50 Hz beträgt und der Durchmesser des Leiters weniger als 1 cm beträgt.
  2. In den verseilten Leitern wie ACSR (AluminiumLeiter Stahl verstärkt) Der Strom fließt meistens in der Außenschicht aus Aluminium, während der Stahl in der Nähe des Zentrums keinen Strom führt und dem Leiter eine hohe Zugfestigkeit verleiht. Die Stromkonzentration in der Nähe der Oberfläche ermöglichte die Verwendung eines ACSR-Leiters.
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