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  • 正文
    • 1.集膚效應(yīng)定義
    • 2.集膚效應(yīng)的計(jì)算公式
    • 3.集膚效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
    • 4.集膚效應(yīng)應(yīng)用
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集膚效應(yīng)

2022/08/09
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集膚效應(yīng)(collective skin effect)是指多個(gè)導(dǎo)體并排布置在同一平面內(nèi)時(shí),在高頻交流電信號下,導(dǎo)體中的自感和互感作用的共同影響下,使得電流主要分布于導(dǎo)體表面附近形成的一種現(xiàn)象。由于這種效應(yīng)會減少電信號在導(dǎo)體中的傳輸損耗,因此在高速數(shù)字通信、射頻天線等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

1.集膚效應(yīng)定義

集膚效應(yīng)是多個(gè)導(dǎo)體在高頻條件下產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象,即高頻交流電信號下,電流主要分布于導(dǎo)體表面附近。此效應(yīng)引起的損耗相對較小,從而提高了能量利用率和電信號的傳輸質(zhì)量。

2.集膚效應(yīng)的計(jì)算公式

集膚深度和總內(nèi)阻可根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算:

δ=√(2/(π*f*μ*σ))

R=ρ/π*a^2

其中,δ表示集膚深度;f表示頻率;μ表示磁導(dǎo)率;σ表示導(dǎo)體電導(dǎo)率;ρ表示電阻率;a表示導(dǎo)體半徑。

3.集膚效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)中,可以將兩段長導(dǎo)體分別固定在平行位置上,然后載入外加電流進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著頻率的升高,電流主要集中在導(dǎo)體表面附近,且隨著導(dǎo)體距離縮小、直徑增大和信號頻率升高,集膚深度越小,總內(nèi)阻越大。

4.集膚效應(yīng)應(yīng)用

集膚效應(yīng)在高速數(shù)字通信、射頻天線和輸電線路等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。通過采用多股細(xì)金屬絲而不是單股粗金屬導(dǎo)線,可以減少電信號的傳輸損失。此外,在導(dǎo)體表面涂一層導(dǎo)電材料,也可以進(jìn)一步提高電信號的能量利用率和傳輸質(zhì)量。

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