Gleichstrom in Idealleiter und Skineffekt?

Ich weiß, dass die für Wechselstrom abgeleitete Skin-Tiefe wie folgt lautet

δ 1 ω σ
Wo ω ist die Winkelfrequenz des Feldes und σ ist die Leitfähigkeit.

Nun: für einen Leiter mit unendlicher Leitfähigkeit , aber mit Gleichstrom finden wir a 0 × im Nenner und ich weiß nicht, wie ich damit umgehen soll.

Das gesagt:

1) Fließt bei einem Leiter mit unendlicher Leitfähigkeit und Gleich- oder Wechselstrom der Strom nur an der Oberfläche?

2) Was hält die Ladung in einem echten Leiter? Sollten sie nicht immer versuchen, das elektrische Feld im Inneren zu eliminieren?

Antworten (1)

1) Ein Leiter mit unendlicher Leitfähigkeit ist ein Supraleiter und trägt definitiv Gleichstrom in der Masse. Die klassische Beschreibung des Skin-Effekts versagt bei Supraleitern .

2) Ein Leiter besteht im Allgemeinen aus Atomen, die einen positiv geladenen Kern haben . Während in Leitern die „äußersten“ Elektronen eine relativ niedrige Bindungsenergie haben (es braucht wenig Kraft, um sie vom Atom weg zu bewegen, und die Spannung ist Kraft pro Ladungseinheit). Wenn Sie jedoch alle diese quasi freien Elektronen aus dem Leiter entfernen könnten, würden Sie am Ende einen sehr positiv geladenen (das Entfernen eines Elektrons von jedem Atom eines Mols entspricht etwa 100'000 Coulomb) Leiter erhalten, die sehr negativ anziehen sehr stark auflädt (aufgrund der im Leiter verbleibenden Kerne).

Beachten Sie, dass ein tatsächlicher Supraleiter selbst bei Nulltemperatur iirc einen Wechselstromwiderstand hat. Dies ist eine wichtige Unterscheidung, ob Sie "eine Grenze, an der die Felder verschwinden" oder "einen physikalischen Supraleiter" meinen.