Не плутати з Скін-фактор
Скін-ефе́кт (від англ. skin — шкіра) — явище проникнення електромагнітного поля в провідник на певну глибину, яка називається скін-шар. Водночас, скін-ефект призводить до протікання струму в провіднику в основному в області скін-шару, і, як наслідок, збільшення опору провідника. Тобто скін-ефект — це проходження змінного електричного струму високої частоти не через увесь переріз провідника, а переважно лише в поверхневому шарі.
Інша назва — поверхневий ефект.
Глибина скін-шару визначається формулою
де — глибина скін-шару, с — швидкість світла, — магнітна проникність речовини провідника, — електропровідність, — лінійна частота.
Густина струму в провіднику спадає від поверхні експоненційно:
де j — густина струму, а x — віддаль від поверхні.
За аналогічним законом спадають також напруженість електричного і магнітного полів електромагнітної хвилі.
Глибина скін-шару зменшується зі збільшенням частоти. Якщо при частоті 50 Гц глибина скін-шару в міді становить 0,7 см, то на частоті 0,5 МГц — 0,007 см.
Скін-ефект призводить до збільшення опору провідника високочастотному струму. Це збільшення стає помітним тоді, коли радіус провідника має однаковий порядок величини з глибиною скін-шару. При частоті 1 МГц опір мідного провідника з діаметром 2 мм збільшується майже в 7 разів, а отже збільшуються втрати на нагрівання провідника.
Наслідки скін-ефекту Редагувати
Скін-ефект призводить до нагрівання провідників у електронних пристроях, зокрема у мікропроцесорах, відтак накладає обмеження на підвищення, наприклад, тактової частоти, на якій працює комп'ютер.
Примітки Редагувати
- Не плутати зі скін-фактором
- Формули на цій сторінці записані в системі СГС (СГСГ). Для перетворення в Міжнародну систему величин (ISQ) дивись Правила переводу формул із системи СГС в систему ISQ.
Джерела Редагувати
- Сивухин Л. В. (1977). Общий курс физики. Том III. Электричество. Москва: Наука.
| Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |