导体的集肤效应

1、集肤效应百科名片 集肤效应又叫趋肤效应，当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过，这种现象叫集 肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层，而非平均分 布于整个导体的截面积中。目录定义原理计算公式影响效应电流的集肤效应效应应用编辑本段定义Q U I 舅思集肤效应集肤效应(skin effect)又叫趋肤效应,表皮效应，当交变电流通过导 体时，电流将趋于导体表面流过，这种现象叫集肤效应。电流以较高的频 率在导体中传导时，会聚集于导体表层，而非平均分布于整个导体的截面 积中。频率越高，趋肤效应越显著。编辑本段原理因为当导线流过交变电流时，根据楞次定律会在导线内部产

2、生涡流,与 导线中心电流方向相反，。由于导线中心较导线表面的磁链大，在导线中心 处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。这样作用的结果， 电流在表面流动，中心则无电流，这种由导线本身电流产生之磁场使导线 电流在表面流动。集肤效应是电磁学，涡流学（涡旋电流）的术语。这种现象是由通电 铁磁性材料，靠近未通电的铁磁性材料，在未通电的铁磁性材料表面产生 方向相反的磁场，有了磁场就会产生切割磁力线的电流，这个电流就是所 谓的涡旋电流，这个现象就是集肤效应。编辑本段计算公式我们可以计算交变电流集肤效应的深度：6 =1/sqrt（1/2*w* O *p ）其中，w是交流电频率，O是导体电导率，p是

3、导体磁通率。编辑本段影响在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此外，为了削弱趋肤 效应，在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样 截面积的粗导线，这种多股线束称为辫线。在工业应用方面，利用趋肤效 应可以对金属进行表面淬火 编辑本段效应考虑到交流电的集肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，发 电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线；另外，在高压输配电线路中， 利用钢芯铝绞线代替铝绞线，这样既节省了铝导线，又增加了导线的机械 强度，这些都是利用了集肤效应这个原理集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一，也有可能是最容 易被忽略误解的。与一般讯号线的夸大宣传所言，集肤效应

4、并不会改变所有 的高频讯号，并且不会造成任何相关动能的损失。正好相反，集肤效应会因 传导体的不同成分，在传递高频讯号时有不连贯的现象。同样地，在陈旧 的线束传导体上，集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动，对于 声音造成刺耳的记号。编辑本段电流的集肤效应第一，电子在导体内总是沿着阻力最小的路线流动。在导体表面及近 表层的结构元与导体表面基本平行，电子在其间换位流动阻力较小。而在 导体内部结构元呈上下、左右、前后空间排列，电子在其间定向流动要受 到五个方向的阻力，（而在表面只有三个方向的阻力）可见电子在导体表 层附近运行的阻力要比在内部小得多，这样就导致了电流的集肤效应。其二，当电子在导线内

5、移动时，在其运动的垂直方向伴生着磁场，（右手定则）其它电子在磁场的作用下向逐步向周边发散移动，于是移向了导 线的表层附近，形成了电流的集肤效应。其三，当然还有温度的影响：在导体内部，电阻产生的热不易散发， 温度较高，价和电子运转的速率高，线路不是很扁平，这样就导致了电子 通路相对窄小，电阻就高。在导体的表面，散热快、温度低，价和电子运 转的速率低，线路扁平，这样就导致了电子通路相对宽大，而故导体表面 电阻小，外来电子运行较快，这也是电流集肤的原因之一。尖端放电当导体的某部分做得很细很尖时，尖端部分的表面积相对较大，换位移动到此 的电子密度相对较大，在尖端部分甚至有些拥挤，有部分电子在拥挤中从

6、尖端溢出，于是就导致了尖端放电现象。编辑本段效应考虑到交流电的集肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，til汰飙K 1 11田屋3恒鼻电旋4-集肤效应伴热样本及产品图片发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线； 另外，在高压输配电线路中， 利用钢芯铝绞线代替铝绞线，这样既节省了铝导线，又增加了导线的机械 强度，这些都是利用了集肤效应这个原理。集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一，也有可能是最容意被忽略误解的。与一般讯号线的 夸大宣传所言，集肤效应并不会改变所有的高频讯号，并且不会造成任何相 关动能的损失。正好相反，集肤效应会因传导体的不同成分，在传递高频 讯号时有不连贯的现象。同样地，在陈旧的线束传导体上，集肤效应助长 讯号电流在多条线束上的交互跳动，对于声音造成刺耳的记号。编辑本段应用导体中交变电磁场的强度随着进入导体的深度而呈指数递减，因此在 防晒霜中混入导体微粒（一般是氧化锌和氧化钛），就能使阳光中的紫外线 （高频电磁波）的强度减低。这便是物理防晒的原理之一。此外，趋肤效应 也是电磁遮罩的方法之一，利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体 而作成电磁遮罩装置，这也是电梯中，手机收讯不好的原因。在工业应用 方面，利用趋肤效