Эндоэффект

Территория электротехнической информации WEBSOR

  • Основы
    • Электробезопасность
      • Действие на человека
      • Защитные меры
      • Первая помощь
      • Электробезопасность в установках до 1000 В с глухозаземленной и изолированной нейтралью
      • Средства защиты
        • Указатель высокого напряжения УВНУ-10СЗ ИП
        • Указатель низкого напряжения ЭЛИН-1-СЗ
        • Когти КРПО
    • Теоретические основы электротехники
    • Электрические процессы в вакууме и газах
      • Термоэлектронная эмиссия металлов
      • Термоэлектронная эмиссия оксидного катода
      • Электростатическая электронная эмиссия
      • Фотоэлектронная эмиссия
      • Вторичная электронная эмиссия
      • Электронная эмиссия
      • Прохождение тока в вакууме
      • Столкновение электронов
      • Движение электронов
      • Виды электрического разряда
      • Темный разряд
      • Тлеющий разряд
      • Дуговой разряд
      • Газовая плазма
      • Коронный, искровой и высокочастотные разряды
    • Измерение величин
      • Единицы электрических величин
      • Характеристика средств
      • Электросчетчик ЦЭ6803ВМ
      • Мегаомметр
    • Электротехнические материалы
      • Классификация веществ по электрическим свойствам
      • Диэлектрики
        • Классификация диэлектриков
        • Поляризация диэлектриков
        • Электропроводность диэлектриков
        • Пробой диэлектриков
        • Электрическая прочность воздушных промежутков
        • Разряд по поверхности твердого диэлектрика
        • Разряд в масле
      • Полупроводниковые материалы
        • Электропроводность полупроводников
        • Получение и свойства полупроводников
        • Характеристики полупроводниковых материалов
      • Проводниковые материалы
        • Общие сведения
        • Медь
        • Алюминий
    • Задачи и ответы
  • Электромашины
    • Определения и требования
      • Номинальные режимы и номинальные величины
      • Общие определения
      • Технические требования
      • Потери мощности и КПД
      • Обозначение обмоток
      • Номинальные частоты вращения эл.машин
    • Электрические машины переменного тока
      • Устройство 3-ф асинхронных и синхронных машин
      • Машинная постоянная, электромагнитные нагрузки
      • Якорные обмотки и обмотки возбуждения
      • Электродвижущая и намагничивающая силы
      • Обмотки типа бельчьей клетки
      • Активные сопротивления обмоток
      • Индуктивные сопротивления обмоток
    • Асинхронные машины
      • Активные и индуктивные сопротивления обмоток
      • Расчет магнитной цепи
      • Основные уравнения, схемы замещения и векторная диаграмма
      • Основные энергетические соотношения и механическая характеристика
      • Потери и КПД
      • Круговая диаграмма, рабочие характеристики
      • Определение главных размеров двигателей
      • Неполадки в работе асинхронного двигателя
    • Теория
      • Асинхронный двигатель
      • Синхронные машины
      • Машины постоянного тока
      • Трансформаторы
    • Трансформаторы
      • Трансформаторы силовые масляные
      • Текущий ремонт трансформаторов ТМ
      • Трансформаторы силовые типа ТМ(Г) и ТМПН(Г)
      • Трансформаторы ТМГ11 и ТМГСУ11
      • Трансформаторы ТМГ12
      • Трансформаторы ТМГ21
      • Трансформаторы ОМ, ОМП, ОМГ
      • Трансформаторы ТСГЛ, ТСЗГЛ
      • Трансформаторы ТС, ТСЗ
      • Параллельная работа трансформаторов
      • Потеря напряжения в трансформаторе
      • Группы соединений обмоток трансформаторов
      • Неисправности трансформаторов
      • Трансформаторное масло
    • Защита электродвигателей
  • Оборудование
    • Защита электрооборудования
    • Модульные устройства
      • Выключатели автоматические
      • Характеристика автомат. выкл.
      • Устройства защитного отключения (УЗО)
      • Выбор и применение УЗО
      • Причины срабатывания УЗО
      • Дифференциальные автомат. выкл.
      • Выключатели нагрузки
      • Контакторы модульные
      • Ограничитель импульсных перенапряжений
      • Дополнительные устройства
      • Таймер электронный
    • Электрощитовое оборудование
      • Щиты силовые
        • Вводно — распределительные устройства ВРУ
        • Распредустройство низкого напряжения
        • Пункты распределительные ПР
        • Распределительные силовые шкафы ШРС
        • Панели щитов ЩО 70
        • Щиты этажные ЩЭ
        • Ящики управления
        • Шкафы учета электроэнергии ШУЭ
        • Щиты осветительные ОЩВ, УОЩВ
        • Ящики и шкафы АВР, блоки и панели управления БУ, ПУ
        • Щиты автоматического переключения ЩАП
        • Щит учета выносного типа
        • Щитки для хозяйственных нужд
        • Вводное устройство ВУА
      • Корпуса электрощитов
        • Щиты распределительные ЩРН, ЩРВ
        • Щиты учетно-распределительные ЩРУН
        • Щиты с монтажной панелью ЩРНМ, ЩМП
        • Устройство этажное распределительное УЭРМС
        • Устройство этажное распределительное блочного типа УЭРБ
        • Корпус для щита этажного ЩЭ
        • Панели для установки однофазного счетчика ПУ
      • Шкафы напольные
        • Шкафы сборно-разборные
        • Каркасы ВРУ
        • Шкафы цельносварные
        • Шкаф наружного освещения ШНО
        • Шкаф управления наружным освещением
    • Электромонтажные изделия
      • Коробки
        • Установочные коробки в сплошные стены
        • Установочные коробки в полые стены
        • Распаячные (разветвительные) коробки в сплошные стены
        • Распаячные (разветвительные) коробки в полые стены
        • Коробки с кабельными вводами открытой установки
        • Коробки для монолитного строительства
        • Коробки для открытой установки с клеммной колодкой, нулевой шиной
        • Особенности монтажа
      • Трубы
      • Лотки
      • Электромонтажные короба
      • Шина нулевая
      • Соединители, сжимы ответвительные, наконечники
      • Стяжки(хомуты)
      • Термоусаживаемые трубки
      • Электроустановочные устройства
        • Выключатели и розетки
        • Требования к монтажу электроустановочных устройств
        • Требования к электрооборудованию ванных и душевых
    • Провод и кабель
      • Маркировка и характеристика
      • Кабельная продукция
      • ПРИЛОЖЕНИЕ по кабельной продукции
        • ПРИЛОЖЕНИЕ (стационарная прокладка)
        • ПРИЛОЖЕНИЕ (нестационарная прокладка)
        • ПРИЛОЖЕНИЕ (провода силовые)
        • ПРИЛОЖЕНИЕ (провода различного назначения)
      • Выбор провода
      • Соединение проводов
      • Советы по выбору кабеля
      • Кабельные муфты
    • Автоматические выключатели
      • ВА-88
      • ВА-99
      • ВА-99М
      • ВА-99С
      • ВА-45
      • Выбор ВА
      • АПД
      • АВМ
    • Контакторы
      • Контакторы малогабаритные КМЭ
      • Контакторы малогабаритные КМИ
      • Контакторы КМИ в оболочке
      • Контакторы серии КТИ
      • Контакторы серии КТ
      • Пускатели серии ПРК
      • Применение контакторов
    • Фазировка оборудования
    • Выполняем ВСЕ электромонтажные работы
  • Нормы
    • ГОСТы, справочная информация, правила
    • Все про заземление
    • Классификация помещений
    • Требования к электрооборудованию
    • Характеристика проводниковых и изоляционных материалов
    • ГОСТ, СНиП, СП, ТУ
      • Содержание по нормативным документам
      • СНиП 3.05.06-85 Электротехнические устройства
      • ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические
      • ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ Электробезопасность
      • ГОСТ 13781.0-86. Муфты для силовых кабелей на напряжение до 35 кВ
      • ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые
      • ГОСТ 14695-80 ( СТ СЭВ 1127-78). Подстанции трансформаторные комплектные
      • ГОСТ 9.032-74. Покрытия лакокрасочные
    • Данные для расчета осветительной сети
    • Разложение в ряд Фурье
    • Свод правил по проектированию и строительству
    • Технические условия на СИП
    • Электропроводки
    • Прокладка кабелей до 35 кВ
  • Подстанция
    • Комплектные трансформаторные подстанции
      • Номенклатура КТП
    • Оборудование подстанций
      • Выключатели нагрузки ВНР
      • Рубильники, ящики силовые
      • Разъединители РЕ-19
      • Разъединители РЦ
      • Разъединители на 630 А
      • Шины
      • КСО-366, КСО-272, КРУ
      • Изоляторы
      • Разъединители РВ
      • Техническое описание разъединителей
      • Предохранители до 1000В
      • Высоковольтные предохранители
      • Приводы к выключателям напряжением 3-10 кВ
      • Техническое описание привода ППВ-10
    • Вакуумные выключатели
      • ВВ/TEL
      • ВР
      • ВРО
      • ВР1
      • ВР1 для КСО
      • ВРС
      • 3АН5
      • ВГГ-10
    • Камеры КСО
      • КСО-298 НН «Классика»
      • КСО 298АТ, КСО 298АТ-М, КСО 292АТ, КСО 285АТ, КСО 272АТ, КСО 2(УМЗ)АТ
      • КСО 366АТ, КСО 366АТ-В
      • КСО 393АТ, КСО 393АТ-М
      • КСО «Новация»
      • КРУ «Классика» серии D-12PT
      • КРУ серии «Эталон»
      • КСО-298 «СТАНДАРТ»
      • КСО-298 РУЭЛТА
      • КРУ серии R-40 (35 кВ)
    • Ограничители перенапряжений 6(10) кВ
    • Масляный выключатель
      • ВПМ-10
      • Техническое описание ВПМ
      • ВМП-10
      • ВМГ-133
    • Выключатель нагрузки автогазовый ВНА
      • Описание выключателя
      • Изображение выключателя
    • Ремонт электрооборудования
      • Эксплуатация и ремонт электрооборудования РУ
      • Ремонт масляных выключателей
      • Ремонт контактных частей РУ
      • Ремонт привода ПП-67 масляных выключателей
      • Особенности устройства и ремонта привода ППВ (ППО)
      • Особенности устройства и ремонта привода ПЭ-11
    • Повышение надежности МВ, приводов МВ
      • Наладка заводящего устройства пружинного привода
      • Наладка механизма включения пружинного привода
      • Наладка механизма отключения пружинного привода
      • Регулировка МВ с пружинным приводом
      • Регулировка МВ с электромагнитным приводом
      • Повышение надежности ВМП-10 и ВМГ-133
    • Установки компенсации реактивной мощности
      • Общие сведения об УКРМ
      • УКРМ 0,4 кВ
      • УКРМ 6(10) кВ
    • Выбор места расположения питающих подстанций
  • Электроснабжение
    • Понятие электроснабжения
      • Распределение электроэнергии
      • Электроснабжение административных зданий
      • Электроснабжение жилых зданий
      • Электропроводка
    • Расчет нагрузок
      • Расчетные нагрузки промышленных предприятий
      • Расчетные нагрузки жилых и общественных зданий
      • Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели
    • Выбор максимальной токовой защиты линий
    • Выбор сечений по допустимой потере напряжения
      • Активные и индуктивные сопротивления линии
      • Расчет сети по допустимой потере напряжения без учета индуктивного сопротивления
      • Расчет сети по потере напряжения с учетом индуктивности линий
      • Расчет сети при помощи вспомогательных таблиц удельных потерь напряжения
      • Примеры расчетов сечений проводов и кабелей по допустимой потере напряжения
      • Расчет сети по условию наименьшей затраты металла
      • Расчет сети по условию постоянной плотности тока
    • Короткие замыкания в электрических системах
      • Общие указания к расчету токов к.з.
      • Трехфазное короткое замыкание
      • Несимметричные короткие замыкания
      • Короткое замыкание с одновременным разрывом фазы
      • Определение токов короткого замыкания для выбора выключателей
      • Токи короткого замыкания от электродвигателей
    • Выбор проводников по устойчивости к току к.з.
    • Проверка условий срабатывания защитного аппарата
    • Выбор проводов по экономической плотности тока
    • Шины и шинопроводы в системах электроснабжения
      • Распределение тока по сечению шин из цветного металла
      • Определение активного и реактивного сопротивлений шинопровода
      • Потери мощности и напряжения в шинопроводах
      • Выбор сечения шинопроводов
      • Проверка выбранного сечения шинопровода
      • Колебания шинопроводов, имеющих поворот
    • Потери мощности в сетях
    • Переходные процессы в электрических системах
      • Математическое описание переходных процессов
      • Переходные процессы при больших кратковременных возмущениях
      • Режимы при больших возмущениях
      • Режимы при малых возмущениях
      • Улучшение пропускной способности электрических систем
    • Регулирование напряжения
      • Регулирование напряжения в сетях
      • Местное регулирование напряжения
    • Внутренние перенапряжения сетей
      • Перенапряжения и защита от перенапряжений
      • Характеристика уровней изоляции сетей 6-35кВ
      • Характеристика внутренних перенапряжений
  • Освещение
    • Величины и единицы освещения
    • Источники света
    • Методы искусственного освещения
    • Расчет и защита осветительных сетей
    • Расчет освещения по методу коэф-та использования и удельной мощности
    • Расчет освещения по точечному методу
    • Специальные случаи светотехнических расчетов
    • Расчет качественных характеристик освещения
    • Наружное освещение
    • Подробный расчет осветительной сети
    • Основные требования и выбор освещенности
    • Системы и виды освещения
    • Управление освещением
    • Проектирование освещения
    • Ремонт светильников с люминесцентными лампами
    • Умный дом
  • Воздушная линия
    • Проектирование ВЛИ — 0,4кВ
    • Расчетные пролеты ВЛ — 0,4 кВ
    • Линейная арматура ENSTO для ВЛИ 0,4кВ
    • Линейная арматура NILED для ВЛИ 0,4кВ
    • Вводы линий электропередачи до 1 кВ в помещения
    • Применение линейной арматуры на ВЛЗ 6-20кВ
    • Оборудование для ВЛ(З)-6(10)кВ
    • Проектирование ВЛЗ — 6(10)кВ
    • Нарушения при монтаже СИП
    • Установка длинно-искровых разрядников РДИП на ВЛЗ-10кВ
    • Стальные конструкции для строительства ВЛИ-0,4кВ, ВЛЗ-6(10)кВ
    • Аналоги NILED
    • Пример расчета ВЛИ-0,4 кВ
    • Заземляющие устройства опор ВЛ
    • Узлы и детали соединений заземляющих проводников ВЛ 0,38-35 кВ

>Высокочастотные токи. Скин-эффект

Свойства быстропеременных токов

Определение 1

Токами высокой частоты считают токи, которые имею частоту выше, чем $10000 Гц$. Для этих токов не выполняются условия квазистационарности. В процессе протекания такого тока по проводнику, в проводнике появляются вихревые токи, которые порождаются изменениями магнитного поля с высокой скоростью.

Изменения магнитного поля в проводнике происходят такие, что на его оси вихревой ток имеем направление встречное к основному току, а у поверхности проводника течение этого тока совпадает с направлением основного тока. Значит, ток высокой частоты имеет непостоянную плотность по поперечному сечению. Плотность тока в центре сечения проводника почти равна нулю. Она увеличивается при движении в направлении к наружной поверхности. При очень высокой частоте ток течет по тонкому наружному слою проводника.

Сейчас токи высокой частоты широко применяются. Высокочастотные плавильные печи применяют для быстрого прогрева металлических тел. С помощью высокочастотных токов проводят закаливание стальных деталей. Объект на короткое время размещают внутри катушки с током высокой частоты. Поверхностный слой детали разогревается вихревыми токами, ее внутренность при этом остается холодной. Деталь вынимают из катушки, внутренняя часть быстро отнимает тепло у поверхностного слоя, поверхность быстро охлаждается и закаляется. Глубину прогрева регулируют временем выдержки детали в катушке и частотой тока. После такой процедуры поверхность детали становится твердой и прочной, внутри металл сохраняет упругость и пластичность.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Скин —эффект

Определение 2

Постоянный ток по поперечному сечению проводника распределяется равномерно. У переменного тока из-за индукционного взаимодействия разных элементов тока проходит перераспределение плотности тока по поперечному сечению проводника. Явление, при котором ток преимущественно сосредотачивается в поверхностном слое проводника, называется скин-эффектом.

Пусть мы имеем цилиндрический проводник, по которому течет ток. Вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Силовые линии этого поля — концентрические окружности, центр которых лежит на оси проводника. Если силу тока увеличить, то повысится индукция магнитного поля, но форма силовых линий не изменится. Соответственно, производная $\frac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}$ направлена по касательной к линии индукции магнитного поля, линии производной также — окружности, которые совпадают с силовыми линиями. Мы знаем из закона электромагнитной индукции, что:

Вектор напряженности индукционного поля в областях расположенных ближе к оси проводника имеет направление противоположное вектору напряженности электрического поля, которое создает ток, в дальних областях направления этих векторов совпадают. В результате плотность тока уменьшается около оси и увеличивается ближе к поверхности проводника, то есть появляется скин-эффект.

В металлах в виду их высокой проводимости током смещения можно пренебречь в сравнении с током проводимости. Из-за чего проникновение магнитного поля в металл аналогично процессу диффузии в математическом отношении. За основу возьмем уравнение (1) и уравнение (2):

Используем закон Ома:

приравняем правые части выражений (2) и (3) и продифференцируем полученное выражение, в результате имеем:

Или учитывая формулу (1):

Используем известные соотношения:

окончательно получим:

Если ток течет по однородному бесконечному проводнику, который занимает полупространство y$>$0 вдоль оси X, причем поверхность проводника плоская, и можно записать:

В таком случае уравнение (7) преобразуется к виду:

Можно предположить, что:

Подставив выражение (11) в уравнение (10) получим:

Решением уравнения (12) является функция:

где $\alpha =\sqrt{\frac{\omega \sigma {\mu }_0\mu }{2}}$. Возьмем действительную часть выражения (13) и перейдем к плотности тока, используя закон Ома, получим:

Если считать, что амплитуда плотности тока $j_0=j_x\left(0,0\right)$, то выражение (14) примет вид:

Толщина скин-слоя

Объёмная плотность тока максимальна у поверхности проводника. На расстоянии $\triangle =\frac{1}{\alpha }\ \ от\ поверхности\ $она становится в e раз меньше. Почти весь ток находится в $\triangle $ слое, который называют толщиной скин — слоя. Толщина скин — слоя равна:

При высокой частоте тока толщина скин — слоя весьма мала.

Пример 1

Задание: Во сколько раз уменьшится толщина скин — слоя меди, если ${\omega }_1={10}^4с^{-1}$, а ${\omega }_2={10}^6с^{-1}$.

Решение:

Толщина скин — слоя проводника рассчитывается по формуле:

\

Если дважды записать выражение (1.1) для разных частот тока, то получим:

\

Проведем вычисления:

\

Ответ: Толщина уменьшится в 10 раз.

Пример 2

Задание: Почему при высокой частоте тока можно убрать проводящий материал из цилиндрической области внутри проводника и оставить только проводящую оболочку?

Решение:

Как было показано в предыдущем примере, с увеличением частоты тока, глубина слоя в котором распространяется ток, становится очень небольшой. То есть ток течет лишь в малой части поперечного сечения проводника около его поверхности (скин — эффект). Следовательно, ничего не изменится, если убрать проводящий материал из цилиндрической области внутри проводника и оставить только цилиндрическую оболочку толщиной скин — слоя. Если проводник толстый, а частота его невелика, то ток течет по всему поперечному сечению и только немного ослабевает к оси провода. Так, при технической частоте в $50 Гц$ скин — эффект в обычных проводниках выражается очень слабо.

Поверхностный эффект в проводниках

Дата публикации: 30 марта 2015.
Категория: Электротехника.

Сущность этого явления заключается в следующем. Как известно, магнитные линии поля прямолинейного проводника имеют форму концентрических окружностей. Магнитное поле образуется как внутри проводника, так и в пространстве, окружающем проводник.

Прямолинейный проводник с током мы можем разбить на отдельные нити тока, параллельные друг другу. Чем ближе такая нить лежит к оси самого проводника, тем больший магнитный поток, замыкающийся внутри проводника, ее охватывает. Индуктивность нити тока и индуктивное сопротивление пропорциональны магнитному потоку, сцепленному с ней. Поэтому внутренние нити проводника, по которым проходит переменный ток, имеют большее индуктивное сопротивление, чем наружные периферийные нити. Последнее вызывает неравномерное распределение тока по сечению проводника, так что плотность тока будет возрастать от оси к поверхности проводника. Это явление называется поверхностным эффектом.

Рисунок 1. Распределение переменного тока по сечению проводника

Неравномерное распределение плотности тока приводит к увеличению сопротивления проводника. Сопротивление проводника переменному току с учетом поверхностного эффекта мы назвали активным сопротивлением в отличие от сопротивления (омического), которое оказал бы этот проводник постоянному току.

При стандартной частоте 50 Гц, небольшом сечении и медных проводах явление поверхностного эффекта сказывается слабо. При высокой частоте, большом сечении и железных проводах оно значительно.

Источник: Кузнецов М. И., «Основы электротехники» — 9-е издание, исправленное — Москва: Высшая школа, 1964 — 560 с.

пущая

Смотреть что такое «пущая» в других словарях:

  • ПУЩИЙ — ПУЩИЙ, пущая, пущее. Только в выражении: для пущей важности (разг.) для большей важности. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

  • ВЛАДИМИР (Василий) ВСЕВОЛОДОВИЧ МОНОМАХ — (1053 19.05.1125), сын Всеволода Ярославича, прозвание Мономаха получил, по преданию, от прозвища деда по матери, византийского имп. Константина Мономаха. После изгнания из Киева Изяслава Ярославича, когда произошло перемещение князей, был… … Русская история

  • ВЛАДИМИР (В{асилий) В}СЕВОЛОДОВИЧ МОНОМАХ — (1053 19.05.1125), сын Всеволода Ярославича, прозвание Мономаха получил, по преданию, от прозвища деда по матери, византийского имп. Константина Мономаха. После изгнания из Киева Изяслава Ярославича, когда произошло перемещение князей, был… … Русская история

  • дождь — (1): Другаго дни велми рано кровавыя зори свѣтъ повѣдаютъ; чръныя тучя съ моря идутъ, хотятъ прикрыти д̃ солнца, а въ нихъ трепещуть синіи млъніи. Быти грому великому, итти дождю стрѣлами съ Дону Великаго. Ту ся копіемъ приламати, ту ся саблямъ… … Словарь-справочник «Слово о полку Игореве»

  • пущати — (2) 1. Направлять, выпускать против кого л.: Тогда пущашеть (Боян) і̃ соколовь на стадо лебедѣи… Боянъ же, братіе, не і̃ соколовь на стадо лебедѣи пущаше, нъ своя вѣщіа пръсты на живая струны въскладаше. 3 4. И ти абие нача змии раздрушати… … Словарь-справочник «Слово о полку Игореве»

  • слънце — Солнце слънце (7) 1. Небесное светило: Тогда Игорь възрѣ на свѣтлое солнце и видѣ отъ него тьмою вся своя воя прикрыты. 5. Солнце ему (Игорю) тъмою путь заступаше; нощь, стонущи ему грозою, птичь убуди. 8 9. Нъ уже, княже Игорю, утръпѣ солнцю… … Словарь-справочник «Слово о полку Игореве»

  • важность — • большая важность • великая важность • величайшая важность • громадная важность • исключительная важность • необыкновенная важность • необычайная важность • огромная важность • пущая важность • чрезвычайная важность … Словарь русской идиоматики

  • убедительность — • большая убедительность • неотразимая убедительность • пущая убедительность … Словарь русской идиоматики

  • эффект — • большой эффект • громадный эффект • колоссальный эффект • максимальный эффект • наибольший эффект • невиданный эффект • оглушительный эффект • огромный эффект • потрясающий эффект • пущая эффект • сильный эффект … Словарь русской идиоматики

  • подле — ПОДЛЕ, диал., прост., предл. Возле. – Подле владыки стоял боярин Годунов, пущая в него каленые стрелы. Терпел Афонька (3. 395) … Словарь трилогии «Государева вотчина»

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *