Skinefekts

Vikipēdijas lapa
Jump to navigation Jump to search
Strāvas blīvuma sadalījums cilindriska vadītāja šķērsgriezumā. Maiņstrāvai strāvas blīvums virzienā no vadītāja virsmas uz tā garenisko asi samazinās eksponenciāli. δ — skinslānis.

Skinefekts (no angļu skin — 'apvalks') ir parādība, kad, elektrību vadošu ķermeni ievietojot magnētiskajā laukā vai mainot magnētisko lauku, kurā ķermenis atrodas, vai ķermenī plūstot maiņstrāvai, ķermenī inducējas virpuļstrāvas, kā rezultātā strāva ir nevienmērīgi izplatīta vadītājā, tā ka tās blīvums vadītāja virsmas tuvumā ir lielāks nekā vadītāja iekšienē.

Rašanās[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Skinefekta rašanās cilindriskā vadītājā. Strāva I, plūstot vadītājā, rada magnētisko lauku H. Palielinoties I, palielinās H, kas inducē virpuļstrāvas Iw, vadītāja ass tuvumā Iw ↓↑ I , bet virsmas tuvumā Iw ↑↑ I.

Vadītājā, kurā plūst strāva, pastāv magnētiskais lauks, kura noslēgtās, strāvas virzienam perpendikulārās vektoru lauka līnijas cilindriska vadītāja (vada) gadījumā ir koncentriskas riņķa līnijas ar centru uz vadītāja garenass. Ja strāva palielinās, palielinās arī magnētiskā lauka indukcija, bet vektoru lauka līniju forma neizmainās. Mainīgais magnētiskais lauks rada indukcijas elektrisko lauku ar noslēgtām līnijām, kas izkārtotas apkārt magnētiskā lauka indukcijas līnijām. Indukcijas elektriskā lauka intensitātes vektors vadītāja ass tuvumā ir vērsts pretēji strāvu radošā elektriskā lauka intensitātes vektoram, turpretim vadītāja apgabalos, kas atrodas tālāk no ass, šo vektoru virzieni sakrīt. Rezultātā vadītāja garenšķēluma plaknē sāk plūst virpuļstrāvas, kuru virziens vadītāja ass tuvumā ir pretējs strāvas virzienam, bet virsmas tuvumā virziens tāds pats kā stāvai. Tā vadītāja iekšienē strāvas blīvums samazinās, bet virsmas tuvumā — palielinās.

Skinslānis[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Skinslānis ir dziļums (attālums no vadītāja virsmas virzienā uz tā šķērsgriezuma centru), kurā strāvas blīvums samazinās līdz 1/e, kas ir aptuveni 37 % no strāvas blīvuma uz vadītāja virsmas. Skinslāņa izmērs atkarīgs no maiņstrāvas frekvences (jo lielāka frekvence, jo vairāk izpaužas efekts) un vadītāja materiāla īpašībām.

Izmantošana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Skinefekta īpašība, ka vadītājs, tajā plūstot virpuļstrāvām, ievērojami sasilst tikai virsslāņos, tiek izmantota metālu izstrādājumu rūdīšanā — tiek palielināta izstrādājuma virsmas cietība, bet kopumā tas nekļūst trausls.

Novēršana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Skinefekts jānovērš tehnikā, kurā izmanto lielas frekvences maiņstrāvu. To dara, vadu vietā lietojot caurules vai dielektriķu vadus, pārklātus ar vadītāja kārtu[1].

Atsauces[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. A. Valters, A. Apinis, M. Ogriņš, A. Danebergs, Dz. Lūsis, A. Okmanis, J. Čudars. Fizika. Zvaigzne, 1992. 368. lpp. ISBN 5-405-00110-4.