Skin-Effekt – Widerstandsänderungen während der DC/AC-Variation

Ich habe eine Frage zum Skin-Effekt, genauer gesagt zur Skin-Tiefe.

Stellen Sie sich ein Wechselstromsystem und einen Draht darin vor. Skin- Tiefe ist, lassen Sie es sein, 0,2 Radius davon. Wir wissen, dass wenn es ein Gleichstromsystem wäre, es den Strom gleichmäßig verteilen würde und dann der Widerstand niedriger wäre als in einem Wechselstromsystem (gemäß - Geben Sie hier die Bildbeschreibung eingrößere Oberfläche "macht" niedrigeren Widerstand).

Meine Frage ist - ist es möglich, genau zu sagen, wie oft der Widerstand abgenommen hat (Vergleich von Gleichstrom mit Wechselstrom)?

Wenn du googlest, gibt es viele Beispiele.
Ist es also nur ein Verhältnis zwischen zwei Oberflächen (pi R ^ 2 vs. pi R ^ 2 - 0,8 pi * R ^ 2)? Es gibt keine weiteren Informationen, nur den Wert der Hauttiefe und des AC- und DC-Systems.
Es gibt online Wechselstrom-Widerstandsrechner, die meistens Formeln liefern.
In Wirklichkeit wird der Draht auch induktives Verhalten zeigen, was auch die Impedanz mit der Frequenz erhöht. Ein wahrnehmbarer Skin-Effekt tritt normalerweise bei viel höheren Frequenzen auf.

Antworten (1)

Kurz gesagt - nein, es kann nicht genau gemacht werden :)

Warum nicht?

Der Widerstand berücksichtigt alle Wirkleistungsverluste im Draht. Die Verluste sind eine Summe verschiedener Effekte, von denen einige durch Theorien modelliert werden (z. B. Skin-Effekt, magnetische Hystereseverluste, Wirbelströme in Leitern in der Nähe des Drahtes, Koronaeffekt usw.). Andere Verlustfaktoren werden in elektrotechnischen Anwendungen normalerweise nicht sehr gut modelliert und werden normalerweise nur gebündelt und einfach als überschüssige Verluste bezeichnet . Die überschüssigen Verluste werden dann durch eine Messung an einem bestimmten Betriebspunkt geschätzt. Beispiele für übermäßige Verluste: Könnte eine kapazitive (elektrostatische) Kopplung mit nahe gelegenen Leitern sein, die zu fließenden Strömen führt, elektromagnetische Wellen, die aufgrund einer antennenartigen Geometrie emittiert werden, seltsame Dinge mit den magnetischen Domänen auf molekularer Ebene und so weiter.

Dann ungefähr

Wikipedia hat einen schönen Artikel über den Skin-Effekt und eine Annäherungsformel dafür, wie stark sich der Widerstand nur aufgrund des Skin-Effekts erhöht (aber vielleicht haben Sie danach gefragt?) In runden Leitern.

https://en.wikipedia.org/wiki/Skin_effect

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Ich kann Power System Analysis von Grainger empfehlen, die wahrscheinlich in einer technischen Bibliothek in Ihrer Nähe oder vielleicht online ausgeliehen werden kann? Viele Arbeitsbeispiele zu verschiedenen Übertragungsleitungsaufbauten mit unterschiedlichen Induktivitäten usw. Wenn Sie die volle Wahrheit darüber wissen möchten, wie die Hauttiefe abgeleitet wird, würde ich Elektromagnetische Felder von Wangsness empfehlen. Voraussetzung für beide Bücher ist Mathematik im 1. Jahr auf Universitätsniveau. (Wenn ein Moderator denkt, ich klinge wie eine Werbung, bitte diesen Absatz entfernen.)

Skin-Effekt – Widerstandsänderungen während der DC/AC-Variation
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