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惠龍電加熱裝置高頻電流集膚效應(yīng)簡(jiǎn)介
等截面的導(dǎo)電體通過(guò)直流電流時(shí)，導(dǎo)體截面中的電流分布是均勻的，電流密度是相等的。
當(dāng)?shù)冉孛娴膶?dǎo)電體通過(guò)高頻交變電流時(shí)，導(dǎo)體截面上的電流分布將出現(xiàn)不均勻狀態(tài)，電流只在導(dǎo)體表面層流過(guò)，表層的電流密度最大，導(dǎo)體探層電流密度較小，這種高頻交變電流的趨表現(xiàn)象，則被稱(chēng)為電流的集膚效應(yīng)。
集膚效應(yīng)的產(chǎn)生原理如圖2-7所示，為了清晰地說(shuō)明，圖2-7畫(huà)出的是通電直圓導(dǎo)體的剖面圖。當(dāng)導(dǎo)體流過(guò)如圖2 - 7中箭頭所指示的電流方向時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律的右手螺旋定則，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻拇艌?chǎng)，磁力線(xiàn)束進(jìn)入和離開(kāi)導(dǎo)體的剖面圖。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，這些離開(kāi)或進(jìn)入剖面的磁力線(xiàn)，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通阻止原有磁通的變化，形成反向磁通，反向磁通與感應(yīng)電流之間的關(guān)系，即方向按右手螺旋定則確定，這就形成圖2-7中的環(huán)形渦流，感應(yīng)環(huán)形渦流的方向見(jiàn)圓環(huán)指向，這些無(wú)數(shù)個(gè)圓環(huán)渦流以中心軸對(duì)稱(chēng)。在導(dǎo)體的表面的感應(yīng)渦流與原電流方向一致，即加強(qiáng)了原電流，電流密度集中。在靠近導(dǎo)體中心處，感應(yīng)渦流與原電流方向相反，同原電流形成抵消作用，電流密度很小。
從以上分析可知，當(dāng)導(dǎo)體通過(guò)交變電流時(shí)，導(dǎo)體表面出現(xiàn)電流擠聚現(xiàn)象，電流密度很大，而導(dǎo)體深處幾乎不流過(guò)電流。這種由導(dǎo)體本身電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使導(dǎo)體電流在表面集中流動(dòng)的現(xiàn)象，被稱(chēng)為集膚效應(yīng)。在高頻應(yīng)用時(shí)，由于電流的集膚效應(yīng)特性，使導(dǎo)體有效截面積得不到充分利用。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)不同的工作頻率，合理地選用載流導(dǎo)體的尺寸，或采用多根導(dǎo)體并聯(lián)，既滿(mǎn)足載電流強(qiáng)度的要求，又提高導(dǎo)體的有效利用率。
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