เมนูนำทาง
ผลกระทบที่ผิว ตัวอย่างเราสามารถหาสูตรที่ใช้ในทางปฏิบัติสำหรับความลึกของผิวได้ดังต่อไปนี้:
δ = 2 ρ ( 2 π f ) ( μ 0 μ r ) ≈ 503 ρ μ r f {\displaystyle \delta ={\sqrt {{2\rho } \over {(2\pi f)(\mu _{0}\mu _{r})}}}\approx 503\,{\sqrt {\frac {\rho }{\mu _{r}f}}}}เมื่อ
δ = {\displaystyle \delta =} ความลึกของผิว เป็นเมตร μ r = {\displaystyle \mu _{r}=} การซึมผ่านสัมพันธ์ ของตัวกลาง ρ = {\displaystyle \rho =} สภาพต้านทานของตัวกลาง เป็น Ω·m ยังเท่ากับส่วนกลับของ่ สภาพการนำไฟฟ้าของมัน: ρ = 1 / σ {\displaystyle \rho =1/\sigma } (สำหรับทองแดง, ρ = 1.68×10−8 Ω·m) f = {\displaystyle f=} ความถี่ของกระแส เป็นเฮิรตซ์ทอง เป็นตัวนำที่ดีตัวหนึ่ง มีสภาพต้านทานเท่ากับ 2.44×10−8 Ω·m และเป็นวัตถุที่ไม่มีอำนาจแม่เหล็กที่สำคัญ: μ r = {\displaystyle \mu _{r}=} 1 ดังนั้น ความลึกของผิวที่ความถี่ 50 Hz จะเป็น
δ = 503 2.44 ⋅ 10 − 8 1 ⋅ 50 = 11.1 m m {\displaystyle \delta =503\,{\sqrt {\frac {2.44\cdot 10^{-8}}{1\cdot 50}}}=11.1\,\mathrm {mm} }ตะกั่ว ในทางตรงกันข้าม เป็นตัวนำที่ค่อนข้างแย่ (ในพวกโลหะด้วยกัน) ที่มีสภาพต้านทานเท่ากับ 2.2×10−7 Ω·m ประมาณ 9 เท่าของทองคำ ความลึกของผิวที่ 50 Hz สามารถพบได้ในทำนองเดียวกันที่ประมาณ 33 mm หรือ 9 = 3 {\displaystyle {\sqrt {9}}=3} เท่าของทองคำ
วัสดุที่มีสภาพแม่เหล็กสูงจะมีความลึกของผิวลดลงเนื่องจากการซึมผ่านที่มีขนาดใหญ่ของพวกมัน μ r {\displaystyle \mu _{r}} ตามที่ได้ชี้แจงให้เห็นข้างต้นสำหรับกรณีของเหล็ก ทั้ง ๆ ที่มีสภาพการนำที่แย่กว่า ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติจะสามารถเห็นได้โดยการใช้ หม้อเหนี่ยวนำ ที่บางชนิดของเครื่องครัว เหล็กไร้สนิม ไม่สามารถใช้ได้เพราะพวกมันไม่ใช่วัสดุที่มีสภาพแม่เหล็ก[10]
ที่ความถี่สูงมาก ความลึกของผิวสำหรับตัวนำที่ดีจะบางมาก ยกตัวอย่างเช่น ระดับความลึกของผิวของโลหะธรรมดาบางอย่างที่ความถี่ 10 GHz (ย่านไมโครเวฟ) จะน้อยกว่าหนึ่ง ไมโครเมตร
ตัวนำ | ความลึกของผิว (μm) |
---|---|
อลูมิเนียม | 0.80 |
ทองแดง | 0.65 |
ทอง | 0.79 |
เงิน | 0.64 |
ดังนั้นที่ความถี่ย่าน ไมโครเวฟ ส่วนใหญ่ของกระแสจะไหลในภูมิภาคที่บางมากอย่างสุดขั้วใกล้กับพื้นผิวหน้า การสูญเสียจากความต้านทานของท่อนำคลื่นที่ความถี่ไมโครเวฟจึงขึ้นอยู่กับการเคลือบพื้นผิวของวัสดุเท่านั้น ชั้นของเงินหนา 3 μm ที่ระเหยบนชิ้นส่วนของกระจกจึงเป็นตัวนำที่ยอดเยี่ยมที่ความถี่ดังกล่าว
ในทองแดง ความลึกของผิวสามารถมองเห็นได้ว่าจะลดลงไปตามรากที่สองของความถี่ ดังนี้:
ความถี่ | ความลึกของผิว (μm) |
---|---|
60 Hz | 8470 |
10 kHz | 660 |
100 kHz | 210 |
1 MHz | 66 |
10 MHz | 21 |
100 MHz | 6.6 |
ใน วิศวกรรมแม่เหล็กไฟฟ้า, นาย Hayt ได้ชี้ให้เห็นว่าในสถานีผลิตไฟฟ้าหนึ่ง busbar สำหรับ กระแสสลับ ที่ 60 Hz ที่มีรัศมีขนาดใหญ่กว่าหนึ่งในสามของนิ้ว (8 mm) เป็นการเสียทองแดงโดยเปล่าประโยชน์ และในทางปฏิบัติ บัสบาร์สำหรับกระแส AC มาก ๆ มักจะไม่ค่อยมีความหนามากกว่าครึ่งนิ้ว (12 mm) ยกเว้นด้วยเหตุผลทางด้านกลไก
เมนูนำทาง
ผลกระทบที่ผิว ตัวอย่างใกล้เคียง
ผลกระทบฮอลล์ ผลกระทบที่ผิว ผลกระทบต่อการทำฮัจญ์ในการระบาดทั่วของโควิด-19 ผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคมของการระบาดทั่วของไวรัสโคโรนา พ.ศ. 2562–2563 ผลกระทบกิบส์–ดอนนัน ผลกระทบภายนอก ผลกระทบจากอากาศหนาวจัด พ.ศ. 2555 ผลกระทบสิ่งแวดล้อม ผลระยะยาวของโควิด-19 ผีกระสือแหล่งที่มา
WikiPedia: ผลกระทบที่ผิว http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/09030...