Katram elektrotehnikas cienītājam vismaz vienu reizi nācās dzirdēt par nesaprotamu elektrisko izpausmi, ko sauc par virsmas vai "ādas efektu". Tiem no viņiem, kuri joprojām nezina, kas tas ir, rakstā sniegtie paskaidrojumi palīdzēs viņiem iepazīties ar šo parādību. Turklāt šeit jūs varat uzzināt, kā tas tiek piemērots praksē.
Kas ir ādas efekts?
Pirmkārt, jums jāsaprot, kāds ir virsmas efekts, kas tehniskajā literatūrā ir definēts kā e / m svārstību amplitūdas samazināšanās, iekļūstot vadošā vidē. Šajā gadījumā kustīgie lādiņi e / m lauka ietekmē no vadītāja dziļuma tiek pārvietoti tuvāk tā augšējam slānim. Tā rezultātā strāva savā struktūrā kļūst neviendabīga, kas izpaužas kā lādiņa blīvuma samazināšanās centrālajā daļā attiecībā pret perifēriju.
Dziļumu, līdz kuram iekļūst lādiņi, var noteikt ar šādu izteicienu:
Tas ir, norādīto atkarību var formulēt šādi: palielinoties maiņstrāvas frekvencei, tā iespiešanās dziļums vadītāja ķermenī samazinās. Divreiz palielinoties biežumam, šis rādītājs samazināsies līdz kvadrātsaknei no 2.
Pašreizējā sadalījuma iezīmes
Lai skaidri iedomāties, kā strāva tiek sadalīta vadītāja apaļā šķērsgriezumā, pietiek izpētīt zemāk esošo fotoattēlu.
No tā skaidri redzams, ka noteiktā dziļumā tuvāk stieples centram vai nu vispār nav strāvas, vai arī tā vērtība ir tik maza, ka to atstāj novārtā.
No tā izriet vairāki interesanti secinājumi, proti:
- izgriežot no vadītāja ķermeņa tā centrālo daļu, caur kuru strāva praktiski neplūst, lādiņu pārvietošanās nosacījumi nemainās;
- ja vara stieple ir izgatavota no dobas (bez serdeņa), tā elektrību vadošās īpašības paliks nemainīgas, un izmaksas ievērojami samazināsies;
- vadītspējas indikators paliks nemainīgs, mainīsies tikai tā induktivitāte un kapacitāte.
No iegūtajiem rezultātiem izriet, ka jebkura vadītāja sarežģītā pretestība ir atkarīga ne tikai no materiāla, no kura tas ir izgatavots, bet arī no plūstošās strāvas biežuma. Ar lielām šī indikatora vērtībām gandrīz visas maksas sāks pārvietoties pa stieples virsmu (ārējo robežu), tas ir, tām būs tiešs kontakts ar ārējo vidi.
Uzklājot ādas efektu
Vada strāvas jaudas atkarība no signāla frekvences ļauj caur vienu kabeli pārraidīt dažādas frekvences elektriskos ziņojumus. Šajā gadījumā augstfrekvences signāli tiek novirzīti uz ārējo rādiusu, un zemfrekvences signāli plūst tuvāk centram.
Augstfrekvences sakaru sistēmas ir sakārtotas un darbojas saskaņā ar norādīto principu. Tajos caur barošanas vadiem vienlaicīgi plūst strāva ar frekvenci 50 hercus, un caur tām tiek realizēta tālruņa komunikācija starp abām pusēm (it īpaši pavadoņiem un dispečeriem). Ādas efekta klātbūtnes dēļ reti tiek izmantoti liela šķērsgriezuma monolīti vadi (visbiežāk tie tiek veidoti savīti).