Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Поля на поверхности и внутри проводника. Скин-эффект




В проводящих средах наряду с уравнениями:

используются уравнения связи

,

именуемое законом Ома в дифференциальной форме.

Рассмотрим квазистационарное электромагнитное поле, которое удовлетворяет условию:

,

где ― период движения в системе, ― геометрическая протяженность области, в которой рассматриваются электромагнитные процессы.

При выполнении можно считать, что значения полей в данной точке находятся в фазе с их значениями в любой другой точке системы.

Условие обозначает, что частоты должны быть достаточно низкими. При этом всегда выполняется условие

― ещё одна форма условия квазистационарности (токи проводимости всегда больше токов смещения; имеют то же значение, что и в постоянных полях).

Условие квазистационарности выполняются в системах вплоть до инфракрасной области.

Пусть условие квазистационарности выполняется. Рассмотрим распределение тока по сечению однородного проводника

Отсюда

Такое же уравнение получится для магнитного поля. Это уравнение определяет зависимость от и внутри проводника. На поверхности проводника имеют место обычные граничные условия.

Рассмотрим случай тока, текущего внутри проводника по оси и изменяющегося по гармоническому закону:

не может зависеть от , так как в силу уравнений непрерывности .

В соответствии с законом Ома ищем в виде:

Подставляя в , получим

Его общее решение имеет вид

Или, если ввести обозначение , то

Так как , то

Напряженность электрического поля убывает экспоненциально вглубь проводника, уменьшаясь в раз на расстоянии от поверхности.

и убывает по такому же закону, что и напряженность электрического поля.

Электромагнитное поле и соответственно весь ток локализован в тонком приповерхностном слое толщиной ― скин-эффект.

При (случай постоянного тока) и скин-эффект исчезает. С другой стороны при , то толщина скин-слоя стремится к нулю, то есть в идеальный проводник переменное поле не проникает. Скин-эффект становится более выраженным при переходе к высоким частотам. Результаты, полученные для упрощенной модели, имеют общий характер.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-07; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 500 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Два самых важных дня в твоей жизни: день, когда ты появился на свет, и день, когда понял, зачем. © Марк Твен
==> читать все изречения...

2252 - | 2076 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.