1、集膚效應百科名片 集膚效應又叫趨膚效應，當交變電流通過導體時,電流將集中在導體表面流過，這種現象叫集 膚效應。是電流或電壓以頻率較高的電子在導體中傳導時,會聚集于總導體表層，而非平均分 布于整個導體的截面積中。目錄定義原理計算公式影響效應電流的集膚效應效應應用編輯本段定義Q U I 舅思集膚效應集膚效應(skin effect)又叫趨膚效應,表皮效應，當交變電流通過導 體時，電流將趨于導體表面流過，這種現象叫集膚效應。電流以較高的頻 率在導體中傳導時，會聚集于導體表層，而非平均分布于整個導體的截面 積中。頻率越高，趨膚效應越顯著。編輯本段原理因為當導線流過交變電流時，根據楞次定律會在導線內部產

2、生渦流,與 導線中心電流方向相反，。由于導線中心較導線表面的磁鏈大，在導線中心 處產生的電動勢就比在導線表面附近處產生的電動勢大。這樣作用的結果， 電流在表面流動，中心則無電流，這種由導線本身電流產生之磁場使導線 電流在表面流動。集膚效應是電磁學，渦流學（渦旋電流）的術語。這種現象是由通電 鐵磁性材料，靠近未通電的鐵磁性材料，在未通電的鐵磁性材料表面產生 方向相反的磁場，有了磁場就會產生切割磁力線的電流，這個電流就是所 謂的渦旋電流，這個現象就是集膚效應。編輯本段計算公式我們可以計算交變電流集膚效應的深度：6 =1/sqrt（1/2*w* O *p ）其中，w是交流電頻率，O是導體電導率，p是

3、導體磁通率。編輯本段影響在高頻電路中可以采用空心導線代替實心導線。此外，為了削弱趨膚 效應，在高頻電路中也往往使用多股相互絕緣細導線編織成束來代替同樣 截面積的粗導線，這種多股線束稱為辮線。在工業應用方面，利用趨膚效 應可以對金屬進行表面淬火 編輯本段效應考慮到交流電的集膚效應，為了有效地利用導體材料和便于散熱，發 電廠的大電流母線常做成槽形或菱形母線；另外，在高壓輸配電線路中， 利用鋼芯鋁絞線代替鋁絞線，這樣既節省了鋁導線，又增加了導線的機械 強度，這些都是利用了集膚效應這個原理集膚效應是在訊號線里最基本的失真作用過程之一，也有可能是最容 易被忽略誤解的。與一般訊號線的夸大宣傳所言，集膚效應

4、并不會改變所有 的高頻訊號，并且不會造成任何相關動能的損失。正好相反，集膚效應會因 傳導體的不同成分，在傳遞高頻訊號時有不連貫的現象。同樣地，在陳舊 的線束傳導體上，集膚效應助長訊號電流在多條線束上的交互跳動，對于 聲音造成刺耳的記號。編輯本段電流的集膚效應第一，電子在導體內總是沿著阻力最小的路線流動。在導體表面及近 表層的結構元與導體表面基本平行，電子在其間換位流動阻力較小。而在 導體內部結構元呈上下、左右、前后空間排列，電子在其間定向流動要受 到五個方向的阻力，（而在表面只有三個方向的阻力）可見電子在導體表 層附近運行的阻力要比在內部小得多，這樣就導致了電流的集膚效應。其二，當電子在導線內

5、移動時，在其運動的垂直方向伴生著磁場，（右手定則）其它電子在磁場的作用下向逐步向周邊發散移動，于是移向了導 線的表層附近，形成了電流的集膚效應。其三，當然還有溫度的影響：在導體內部，電阻產生的熱不易散發， 溫度較高，價和電子運轉的速率高，線路不是很扁平，這樣就導致了電子 通路相對窄小，電阻就高。在導體的表面，散熱快、溫度低，價和電子運 轉的速率低，線路扁平，這樣就導致了電子通路相對寬大，而故導體表面 電阻小，外來電子運行較快，這也是電流集膚的原因之一。尖端放電當導體的某部分做得很細很尖時，尖端部分的表面積相對較大，換位移動到此 的電子密度相對較大，在尖端部分甚至有些擁擠，有部分電子在擁擠中從

6、尖端溢出，于是就導致了尖端放電現象。編輯本段效應考慮到交流電的集膚效應，為了有效地利用導體材料和便于散熱，til汰飆K 1 11田屋3恒鼻電旋4-集膚效應伴熱樣本及產品圖片發電廠的大電流母線常做成槽形或菱形母線； 另外，在高壓輸配電線路中， 利用鋼芯鋁絞線代替鋁絞線，這樣既節省了鋁導線，又增加了導線的機械 強度，這些都是利用了集膚效應這個原理。集膚效應是在訊號線里最基本的失真作用過程之一，也有可能是最容意被忽略誤解的。與一般訊號線的 夸大宣傳所言，集膚效應并不會改變所有的高頻訊號，并且不會造成任何相 關動能的損失。正好相反，集膚效應會因傳導體的不同成分，在傳遞高頻 訊號時有不連貫的現象。同樣地，在陳舊的線束傳導體上，集膚效應助長 訊號電流在多條線束上的交互跳動，對于聲音造成刺耳的記號。編輯本段應用導體中交變電磁場的強度隨著進入導體的深度而呈指數遞減，因此在 防曬霜中混入導體微粒（一般是氧化鋅和氧化鈦），就能使陽光中的紫外線 （高頻電磁波）的強度減低。這便是物理防曬的原理之一。此外，趨膚效應 也是電磁遮罩的方法之一，利用趨膚效應可以阻止高頻電磁波透入良導體 而作成電磁遮罩裝置，這也是電梯中，手機收訊不好的原因。在工業應用 方面，利用趨膚效