中频电流集肤效应与穿透深度？

 中频电流集肤效应与穿透深度？

等截面的导电体通过直流电流时，导体截面中的电流分布是均匀的，电流密度是相等的。

当等截面的导电体通过中频交变电流时，导体截面上的电流分布将出现不均匀状态，电流只在导体表面层流过，表层的电流密度最大，导体深层电流密度较小，这种中频交变电流的趋表现象，则被称为电流的集肤效应。

集肤效应的产生原理如图2-7所示，为了清晰地说明，图2-7画出的是通电直圆导体的剖面图。当导体流过如图2-7中箭头所指示的电流方向时，根据电磁感应定律的右手螺旋定则，产生逆时针方向的磁场，磁力线束进入和离开导体的剖面图。根据电磁感应原理，这些离开或进入剖面的磁力线，将产生感应电流，感应电流产生的磁通阻止原有磁通的变化，形成反向磁通，反向磁通与感应电流之间的关系，即方向按右手螺旋定则确定，这就形成图2-7中的环形涡流，感应环形涡流的方向见圆环指向，这些无数个圆环涡流以中心轴对称。在导体的表面的感应涡流与原电流方向一致，即加强了原电流，电流密度集中。在靠近导体中心处，感应涡流与原电流方向相反，同原电流形成抵消作用，电流密度很小。

从以上分析可知，当导体通过交变电流时，导体表面出现电流挤聚现象，电流密度很大，而导体深处几乎不流过电流。这种由导体本身电流产生的磁场，使导体电流在表面集中流动的现象，被称为集肤效应。在高频应用时，由于电流的集肤效应特性，使导体有效截面积得不到充分利用。在产品设计中，应根据不同的工作频率，合理地选用载流导体的尺寸，或采用多根导体并联，既满足载电流强度的要求，又提高导体的有效利用率。