Volume 61 Issue 2 (2011) - Годишник на ТУ - София - Технически ...

по-малки по периферията на проводника. Следователно електрическият ток сестреми да се натрупа в тази част на проводника, в която противодействащитеелектромагнитни вълни са минимални, а това е по повърхността на кръгъл илитръбовиден проводник или по повърхността на плоска шина. Този ефект е известенкато повърхностен или скин ефект. Ако R f е активното съпротивлениепри променлив ток, а R o – при постоянен ток, то отношението к Д е коефициентътна допълнителните загуби.(1)Скин ефектът има значително практическо приложение при проектирането нарадиочестотни или микровълнови вериги и в системите за пренасяне и разпределениена електрическата енергия.Повърхностният ефект увеличава загубите в проводника поради намаляване наефективното му сечение. При високи честоти за намаляване на този ефект проводницитесе изработват многожилни. При това се усукват така, че всяка от отделнитеизолирани една от друга проводящи нишки да заема всички възможниположения по сечението на многожилния проводник.2. Теоретична частТоковата плътност J на един безкрайно тънък плосък проводник намалява експоненциалнос дълбочината δ от повърхността, както следва [1] ,[2], [3]:Където d е една константа, наречена дълбочина на проникването. Тя се дефиниракато дълбочината под повърхността на проводника до която токоватаплътност намалява до 1/е (около 0,37) от токовата плътност на повърхността J s .Дълбочината на проникването обикновено се изчислява по формулатаСъпротивлението на плосък проводник (значително по-тънък от d) при променливток е точно равно на съпротивлението на плоскост с дебелина d припостоянен ток. За дълги, тънки проводници, каквито са тънките кръгли проводницисъпротивлението е приблизително равно на тръба с дебелина на стената d,по която тече постоянен ток. Например за кръгъл проводник съпротивлениетопри променлив ток се изчислява приблизително по формулата:(4)къдетоL – дължина на проводника;D – диаметър на проводника.Освен повърхностен ефект, съществува и друг ефект, водещ до неравномерноторазпределение на тока по сечението на проводника, наречен ефект близост.Той се дължи на взаимодействието на тока и електромагнитното поле на нами-(2)(3)124