Warum tritt der Skin-Effekt in der Mitte eines Leiters auf?

Die entlang einer Schleife integrierte magnetische Intensität H ist gleich dem eingeschlossenen Strom. Bei einer längeren Schleife (die blauen Linien in Ihrer Abbildung) erzeugt ein bestimmter Strom also eine geringere Intensität. Die maximale Intensität (die die maximale EMF erzeugt) tritt bei der kleinsten Schleife (dh in der Mitte) auf.

Man kann sich vorstellen, dass ein massiver Leiter aus großen Nein besteht. von Strängen, die jeweils einen kleinen Teil des Stroms tragen. Die Induktivität ändert sich entsprechend ihrer Position. Somit sind die Stränge in der Nähe des Zentrums von einem größeren magnetischen Fluss und daher einer größeren Induktivität umgeben als in der Nähe der Oberfläche. Die hohe Reaktanz der inneren Litzen bewirkt, dass der Wechselstrom nahe der Oberfläche des Leiters fließt.

Lassen Sie mich versuchen, dies mit den folgenden 2 Annahmen zu erklären:

1. Angenommen, Strom fließt durch hohle konzentrische Zylinder anstelle eines massiven zylindrischen Leiters.
2. Zunächst begann der Strom gleichmäßig durch alle konzentrischen Zylinder zu fließen.

Der Hohlzylinder mit dem kleinsten Radius hat also das stärkste Magnetfeld (kleinster Querschnittskreis) und umgekehrt, da die Stromstärke, die durch jeden Hohlzylinder fließt, gleich sein sollte.

Wenn man alle Berechnungen beiseite legt, ist das Bild selbsterklärend. Wenn Sie sich die Richtung ansehen, in die sich die Ströme bewegen, stören Wirbelströme, die durch ein sich änderndes Magnetfeld (und daher die Gegen-EMK) induziert werden, konstruktiv außerhalb der Magnetschleifen (in die gleiche Richtung gehen) und destruktiv innerhalb der Magnetschleifen (in die gleiche Richtung). umgekehrte Richtung). Denken Sie an die unendliche Menge dieser Magnetschleifen, die sich auf jedem Querschnitt des Drahtes umeinander konzentrieren (wie in Priyas Antwort angegeben), und es wird klarer, dass im Kern des Leiters mehr inverser Strom fließt.