ПОВЕРХНОСТНЫЙ ЭФФЕКТ

SURFACE EFFECT

Andrey Dobysh

student, Department of Automation of production processes, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Поверхностный эффект (скин-эффект) — снижение активности электромагнитных колебаний при движении в проводнике. В таком случае движущийся заряд под действием электрического поля перемещается из центральной части проводящей среды к периферии.

ABSTRACT

The surface effect (skin effect) is a decrease in the activity of electromagnetic vibrations when moving in a conductor. In this case, the moving charge under the action of an electric field moves from the central part of the conducting medium to the periphery.

Ключевые слова: поверхностный эффект, электротехника, электрический ток.

Keywords: surface effect, electrical engineering, electric current.

При работе на современных промышленных предприятиях, транспорте, в строительстве и сельском хозяйстве незаменимы знания электричества и магнетизма. Квалифицированные рабочие, техники и инженеры должны понимать природу электрических и магнитных явлений и способы их применения на практике. Электротехника занимается производством, преобразованием, распределением и использованием электрической энергии, преобразованием различных видов энергии в электрическую, использованием электричества для превращения одного вещества в другое, добычей и обработкой материалов, передачей информации. Широкое внедрение электричества в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в быту называется электрификацией. Электрическую энергию можно очень быстро и в любом количестве транспортировать на большие расстояния и легко распределять среди отдельных потребителей.

Скин-эффект — изменение движения электрического тока, проходящего по проводнику. Он характеризуется смещением потока электрических зарядов к периферии провода, вызванным переменным магнитным полем, создаваемым этим током. Вихревые токи — это токи, индуцируемые в проводнике за счет изменения положения проводника во времени или перемещения проводника в магнитном поле, которое изменяет магнитный поток через проводник или его часть. Скин-эффект влияет на свойства реакторов и резонансных контуров, такие как добротность, затухание в линиях передачи, производительность фильтра, расчет тепловых потерь и эффективности, размер провода. Его также можно использовать для сокращения пути потока в высоковольтных преобразователях и трансформаторах, таких как те, которые используются на атомных электростанциях, для снижения потерь мощности. Во многих случаях именно поверхность требует специального упрочнения материала, и именно здесь наиболее важен скин-эффект. Толщина слоя зависит от частоты, электрического сопротивления и магнитной проницаемости материала. При нагреве сплавов железа до точки Кюри в поперечном сечении стержня толщина слоя существенно изменяется, и визуально можно наблюдать, что толщина слоя увеличивается на порядок. Серебро, например, обладает самой высокой электропроводностью среди всех металлов и технически может использоваться на металлических поверхностях. Серебро также используется в СВЧ-устройствах, в которых используются специально разработанные резонансные контуры: корпусные резонаторы и специальные линии передачи — волноводы. Для уменьшения эффекта деформации используется система из нескольких соединенных между собой островков. В линиях электропередач иногда используются медные или алюминиевые провода со стальной оболочкой, а в мощных генераторах катушки сделаны из трубок, по которым для охлаждения циркулирует дистиллированная вода.

Список литературы:

1. Ядровская М.В. К вопросу о компьютерном моделировании. Вестник Донского государственного технического университета. 2020;20(3):332-333.
2. Применение инноваций при разработке радиотехнических систем: коллективная монография / под редакцией М.Ю. Звездиной. - Москва: Издательский дом Академии Естествознания, 2015. – 224 с.
3. Колос, М.В. Методы оптимальной линейной фильтрации. / Под ред. Морозова В.А. – Москва : МГУ, 2000. 164 с.
4. Комашинский, В. Когнитивная метафора в развитии телекоммуникационных и индустриальных сетевых инфраструктур, или первые шаги к постинформационной эпохе / В. Комашинский, Д. Комашинский // Технологии и средства связи. - 2015. - № 1. - С. 62-66.