趋肤效应是怎样产生的？大家都来讨论讨论！

只看该作者 · 2010-6-27 22:27

趋肤效应也叫集肤效应。大家都知道信号频率高了，趋肤现象加剧？但是为啥会这样，他的机理是怎样的？

2万 · 2010-6-27 22:49

法拉第电磁感应（导体内的非均匀反电动势）。

3万 · 2010-6-27 23:11

HWM这句，很简练。

1万 · 2010-6-28 08:28

4楼，真的这样吗

2万 · 2010-6-28 08:32

to 4L：

核到哪里去啦？

只看该作者 · 2010-6-28 08:56

2楼能否说的更清楚，最好能有一个图。
4楼的说法是不对的。直流是没有趋肤效应的。直流的电流是平均的。

2万 · 2010-6-28 09:29

图？

直观看，就象个碗，导体内的电流密度中低边高。

更详细的分析，涉及到电场旋度及其积分。可找相关书籍，其中都有说明，只是需要点数学。

只看该作者 · 2010-6-28 10:02

希望能用图说明为啥中低边高。8楼也不妨好好想想。能否用最基础的知识把这个问题解释清楚。
国内无数的书都只有计算公式，没有来龙去脉

2万 · 2010-6-28 11:00

re 9L：

确实想过，但最形象的还是那“碗”。要谈旋也许会昏头的。

最基础的知识是Maxwell的微分方程。再加上适当的激励和边界，其解就是那个“碗”。

来龙去脉离不开计算——数理方法。关键是理解其中的物理概念和图象，如梯/散/旋。

只看该作者 · 2010-6-28 12:09

碗只是表明了电流的分布，却没有说明电流为何会这样分布

只看该作者 · 2010-6-28 12:46

电流分布示意图

2万 · 2010-6-28 12:54

好吧，楼主既然如此好问，那就试着说说。

先设想有根圆柱导体，通上直流（零电流也可，只是为了说明问题）。其内部和外部的磁场分布应该知道吧（不知道用安培环路积分推一下，注意圆柱对称性）。

然后改变电流，自然各点的磁感应强度B也随之变化（忽略原电场的变化）。由法拉第电磁感应定律（▽╳E = - dB / dt）得知，在导体内外存在有无数个微小的感应电场圈（电场的旋度）。这些“电场圈”的轴方向与B平行，其电场方向由右手法则按B的反变化方向定。这些微小感应电场圈的总和形成了电场的切变——即电场强度由圆柱中心向外的径向变化。最终在导体内形成了内强外弱的反电动势，再与外电场叠加，便就形成了那个总电场E的“碗”。有同构性（J=σE），得到同样的另一个电流密度J的“碗”。

2万 · 2010-6-28 13:00

要补充的是，上面的“说明”并非严格推导，如原电场的变化是被忽略的。但其基本能说明大致的物理图象。严格求解，只能列方程求解，特别是高频的情况。高频时，会发现沿导线轴向的波动性。

1万 · 2010-6-28 15:00

晚上回去:)发几个文档

只看该作者 · 2010-6-28 15:16

交变电流趋肤示意图

只看该作者 · 2010-6-28 15:19

谢谢HWM

只看该作者 · 2010-6-28 16:28

趋肤效应能不能形成一个一次只通过一个电子的单电子层通路？
继续提高频率，是否就截断了呢？

只看该作者 · 2010-6-28 17:27

:lol楼上想像力真丰富

3万 · 2010-6-28 20:18

18楼：
Maxwell方程组假定方程中各量都是连续的。
你说的情况，那个频率，是实验无法产生也无法观察到，所以无意义。
实际上，频率高到一定程度后，量子性逐渐显现，电压电流等假设为连续的物理量不能再认为是连续的。

只看该作者 · 2010-6-28 21:27

其实，趋肤效应很简单但不要看大学的《电工基础》我见得最详细的是1962年上海业余工业大学出版的教材非常清楚，因为导体在流过电流是有电场，根据法拉第电磁感应定律产生磁场，但是在导体内部是不均匀的直流没影响，交流时内部磁场密度变大对电子产生的洛仑兹力就大所以电子就像表面去了，这种现象就是趋肤效应，也是高频导线和线圈表面镀金的原因

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