पृष्ठभाग प्रभाव आणि निकटता प्रभाव

डायरेक्ट करंटला कंडक्टरचा प्रतिकार सुप्रसिद्ध सूत्र ro =ρl / S द्वारे निर्धारित केला जातो.

हा प्रतिकार स्थिर प्रवाह IO आणि पॉवर PO चे परिमाण जाणून घेऊन देखील निर्धारित केला जाऊ शकतो:

ro = PO / AzO2

असे दिसून येते की एका पर्यायी विद्युतप्रवाहाच्या सर्किटमध्ये, त्याच कंडक्टरचा प्रतिकार r हा प्रतिरोधक स्थिर प्रवाहापेक्षा जास्त असतो: r> rО

हा प्रतिकार r थेट वर्तमान प्रतिरोधनाच्या rO च्या उलट आहे आणि त्याला सक्रिय प्रतिरोध म्हणतात. वायरच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये वाढ हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले जाते की वैकल्पिक प्रवाहासह, वायरच्या क्रॉस विभागात वेगवेगळ्या बिंदूंवर वर्तमान घनता समान नसते. माझ्याकडे कंडक्टर पृष्ठभाग आहेत, वर्तमान घनता थेट प्रवाहापेक्षा जास्त आहे आणि मध्यभागी लहान आहे.

उच्च वारंवारतेवर, अनियमितता इतक्या तीव्रतेने दिसून येते की कंडक्टरच्या क्रॉस सेक्शनच्या महत्त्वपूर्ण मध्य शुद्धतेमध्ये वर्तमान घनता व्यावहारिकदृष्ट्या शून्य आहे., वर्तमान फक्त पृष्ठभागाच्या थरात जाते, म्हणूनच या घटनेला पृष्ठभाग प्रभाव म्हणतात.

अशाप्रकारे, पृष्ठभागाच्या प्रभावामुळे कंडक्टरच्या क्रॉस-सेक्शनमध्ये घट होते ज्याद्वारे विद्युत प्रवाह (सक्रिय क्रॉस-सेक्शन) वाहतो आणि त्यामुळे थेट वर्तमान प्रतिरोधनाच्या तुलनेत त्याच्या प्रतिकारात वाढ होते.

पृष्ठभागाच्या परिणामाचे कारण स्पष्ट करण्यासाठी, एका दंडगोलाकार कंडक्टरची कल्पना करा (चित्र 1), ज्यामध्ये समान क्रॉस-सेक्शनच्या मोठ्या संख्येने प्राथमिक कंडक्टर असतात, एकमेकांच्या जवळ असतात आणि एकाग्र स्तरांमध्ये व्यवस्था केली जातात.

ρl/S सूत्राने सापडलेल्या या तारांचा थेट विद्युत् प्रवाहाचा प्रतिकार सारखाच असेल.

तांदूळ. 1. बेलनाकार कंडक्टरचे चुंबकीय क्षेत्र.

पर्यायी विद्युत प्रवाह प्रत्येक ताराभोवती एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र तयार करतो (चित्र 1). स्पष्टपणे, अक्षाच्या जवळ स्थित प्राथमिक कंडक्टर मोठ्या चुंबकीय प्रवाह पृष्ठभागाच्या कंडक्टरने वेढलेला असतो, म्हणून पूर्वीच्या प्रेरण आणि प्रेरक अभिक्रिया नंतरच्या पेक्षा जास्त असते.

अक्षाच्या बाजूने आणि पृष्ठभागावर स्थित l लांबीच्या प्राथमिक तारांच्या टोकांवर समान व्होल्टेजवर, पहिल्यामध्ये वर्तमान घनता दुसऱ्यापेक्षा कमी आहे.

कंडक्टर d चा व्यास, सामग्री γ, सामग्रीची चुंबकीय पारगम्यता μ आणि AC वारंवारता यांच्या वाढीसह अक्षाच्या बाजूने आणि कंडक्टरच्या परिघातील वर्तमान घनतेतील फरक v.

कंडक्टर r च्या सक्रिय प्रतिकाराचे गुणोत्तर आणि त्याच्या प्रतिरोधनाचे येथे. डायरेक्ट करंट rО ला स्किन इफेक्टचे गुणांक म्हणतात आणि ते ξ (xi) या अक्षराने दर्शविले जाते, म्हणून, ξ गुणांक अंजीरमधील आलेखावरून निर्धारित केला जाऊ शकतो. 2, जे d आणि √γμμое उत्पादनावर ξ चे अवलंबित्व दर्शवते.

तांदूळ. 2. त्वचा प्रभाव गुणांक निर्धारित करण्यासाठी चार्ट.

या उत्पादनाची गणना करताना, d cm मध्ये, γ — 1 / ohm-cm मध्ये, μo — v gn/ cm आणि f = Hz मध्ये व्यक्त केले पाहिजे.

एक उदाहरण. मी f = 150 Hz च्या वारंवारतेवर d= 11.3 mm (S = 100 mm2) व्यासासह तांबे कंडक्टर आहे यासाठी त्वचेच्या प्रभावाचे गुणांक निश्चित करणे आवश्यक आहे.

चांगले काम.

अंजीर मध्ये आलेख त्यानुसार. 2 आपल्याला ξ = 1.03 सापडतो

कंडक्टरमध्ये असमान प्रवाह घनता देखील शेजारच्या कंडक्टरमधील प्रवाहांच्या प्रभावामुळे उद्भवते. या घटनेला प्रॉक्सिमिटी इफेक्ट म्हणतात.

दोन समांतर कंडक्टरमध्ये एकाच दिशेने प्रवाहांचे चुंबकीय क्षेत्र लक्षात घेता, हे दाखवणे सोपे आहे की भिन्न कंडक्टरचे ते प्राथमिक कंडक्टर, जे एकमेकांपासून सर्वात दूर आहेत, ते सर्वात लहान चुंबकीय प्रवाहाने जोडलेले आहेत, म्हणून त्यांच्यातील वर्तमान घनता सर्वोच्च आहे. जर समांतर तारांमधील विद्युत् प्रवाहांची दिशा भिन्न असेल, तर असे दर्शविले जाऊ शकते की एकमेकांच्या सर्वात जवळ असलेल्या वेगवेगळ्या तारांशी संबंधित असलेल्या त्या प्राथमिक तारांमध्ये उच्च प्रवाह घनता दिसून येते.