亦称为“集肤效应”。交变电流通过导体时,由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀,愈近导体表面电流密度越大。这种现象称“趋肤效应”。趋肤效应使导体的有效电阻增加。频率越高,趋肤效应越显著。当频率很高的电流通过导线时,可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过,这等效于导线的截面减小,电阻增大。既然导线的中心部分几乎没有电流通过,就可以把这中心部分除去以节约材料。因此,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。
西方科学研究喜欢划定边界,这是好的传统,却也是致命的缺点。在电学理论中,低频使用理想导线模型,集总参数等;高频则使用传输线模型,分布参数等。低频时电子在导体中流动,空气是理想的绝缘体;高频时由于趋肤效应的存在,导体变成了绝缘体,空气倒成了能量的传播通道。因此,使用传输线方程来描述高频传输线行为。
问题在于,如果频率不高不低呢?例如200KHz左右,这个时候能量到底是从导体中走呢,还是从空气中走?依我看,恐怕是兼而有之吧。可惜,没有人给出长导线情况下导体中电场纵波的传输模型。而这对于自由能源的研究是极其重要的,我试着将这个问题梳理一下。本人最怕数学,有不对的地方,请各位博友指正。
另外,有研究高压电线浪涌行为的朋友请注意,很多人使用传输线方程来理论预测类似行为,而高压线的频率才50Hz,导体纵波效应恐怕远大于传输线效应。混个毕业论文倒也罢了,真到公司工作时,千万要多想一想。
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