高頻變壓器的線徑怎么取的?
集膚效應
1。解釋
集膚效應(skin effect)又叫趨膚效應,當交變電流通過導體時,電流將集中在導體表面流過,這種現象叫集膚效應。電流或電壓以頻率較高的電子在導體中傳導時,會聚集于導體表層,而非平均分布于整個導體的截面積中。頻率越高,趨膚效用越顯著。
因為當導線流過交變電流時,在導線內部將產生與電流方向相反的電動勢。由于導線中心較導線表面的磁鏈大,在導線中心處產生的電動勢就比在導線表面附近處產生的電動勢大。這樣作用的結果,電流在表面流動,中心則無電流,這種由導線本身電流產生之磁場使導線電流在表面流動。
集膚效應是電磁學,渦流學(渦旋電流)的術語。這種現象是由通電鐵磁性材料,靠近未通電的鐵磁性材料,在未通電的鐵磁性材料表面產生方向相反的磁場,有了磁場就會產生切割磁力線的電流,這個電流就是所謂的渦旋電流,這個現象就是集膚效應。
2。影響及應用
在高頻電路中可以采用空心導線代替實心導線。此外,為了削弱趨膚效應,在高頻電路中也往往使用多股相互絕緣細導線編織成束來代替同樣截面積的粗導線,這種多股線束稱為辮線。在工業應用方面,利用趨膚效應可以對金屬進行表面淬火。
考慮到交流電的集膚效應,為了有效地利用導體材料和便于散熱,發電廠的大電流母線常做成槽形或菱形母線;另外,在高壓輸配電線路中,利用鋼芯鋁絞線代替鋁絞線,這樣既節省了鋁導線,又增加了導線的機械強度,這些都是利用了集膚效應這個原理。
集膚效應是在訊號線里最基本的失真作用過程之一,也有可能是最容意被忽略誤解的。與一般訊號線的夸大宣傳所言,集膚效應并不會改變所有的高頻訊號,并且不會造成任何相關動能的損失。正好相反,集膚效應會因傳導體的不同成分,在傳遞高頻訊號時有不連貫的現象。同樣地,在陳舊的線束傳導體上,集膚效應助長訊號電流在多條線束上的交互跳動,對于聲音造成刺耳的記號。
集膚深度計算公式
集膚效應 頻率(Hz)
σ=√2/(ωμξ) f=100000
材料名稱 銅 鋁
ω 角頻率 628318 628318
μ(H/m) 磁導率 1.25664E-06 1.25664E-06
ξ(1/Ωm) 電導率(20℃) 57142857.14 35335689.05
σ 集膚深度(mm) 0.21 0.27
角頻率 ω =2πf
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