Vikipeedia

Pinnaefekt: erinevus redaktsioonide vahel

Sirvi ajalugu interaktiivselt
← Vanem muudatusUuem muudatus →
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
VisuaalneVikitekst
PResümee puudub
P pisitoimetamine
1. rida:
[[Pilt:Skineffect reason.svg|thumbpisi|140px|Vahelduvvooluga I kaasnevad magnetväli H ja pöörisvoolud I<sub>w</sub>]]
'''Pinnaefekt''' ehk skinnefekt (inglise sõnast ''skin'' 'kest, pind') on [[füüsikaline nähtus]], mis seisneb [[elektrijuht]]i läbiva [[elektrivool]]u koondumises juhi pindmisse kihti. Seetõttu on juhtide takistus [[vahelduvvool]]u korral suurem kui [[alalisvool]]u korral.
 
Teatmeteostes kasutatakse pinnaefekt sünonüümina ka terminit „pinnanähtus“"pinnanähtus", kuid tuleb arvestada, et füüsikalisi [[Pinnanähtused|pinnanähtus]]i on mitmesuguseid.
 
==Füüsikaline seletus==
Alalisvool tekitab juhi ristlõikes ühtlase magnetvälja ja vastavalt on ühesugune ka [[voolutihedus]] kogu ristlõike ulatuses. Seevastu vahelduvasuunalise voolu korral kutsub muutuv magnetväli juhi materjalis esile [[pöörisvool]]ud. Need on suunatud põhivoolule vastu, vähendades voolutihedust juhi kesktelje ümbruses. Teiste sõnadega indutseerib vahelduv magnetväli juhis vastuvoolu, mis tugevneb juhi kesktelje poole ja surub põhivoolu juhi ristlõike serva poole. Seega juhi efektiivne ristlõige ehk tegevristlõige väheneb, mis on toimelt samaväärne juhi [[näivtakistus]]e suurenemisega. Väga kõrgetel sagedustel juhib voolu üksnes juhi õhuke pindkiht.
[[Pilt:Skin depth.svg|thumbpisi|100px|Ekvivalentse voolujuhtiva kihi paksus δ ja tegelik voolutiheduse vähenemine]]
 
==Arvutus==
19. rida:
Vaskjuhtme puhul sõltub ekvivalentse juhtiva kihi paksus ''δ'' sagedusest järgmiselt:
{| class="wikitable"
|Sagedus ''f''||50 &nbsp;Hz||1 &nbsp;kHz||10 &nbsp;kHz||100 &nbsp;kHz||1 &nbsp;MHz||10 &nbsp;MHz||100 &nbsp;MHz||1 &nbsp;GHz||10 &nbsp;GHz||100 &nbsp;GHz
|-
|Juhtiv kiht ''δ''||9,38 &nbsp;mm||2,10 &nbsp;mm||0,66 &nbsp;mm||0,21 &nbsp;mm||0,066 &nbsp;mm = 66 &nbsp;µm||21 &nbsp;µm||6,6 &nbsp;µm||2,1 &nbsp;µm||0,7 &nbsp;µm||0,2 &nbsp;µm
|}
 
[[Pilt:Skin depth by Zureks.png|thumb|250pxpisi|Ekvivalentse juhtiva kihi paksus ''δ'' eri materjalidel sõltuvalt sagedusest]]
 
==Pinnaefekti mõju vähendamine==
Pinnaefekti mõju ja seega takistust kõrgsagedusvoolule saab vähendada, kui suurendada sama ristlõikepinna juures juhi välispinda. Selleks valmistatakse ülikõrgsagedustel kasutatavad juhid toru- või ribakujulisena, või siis koostatakse juhe peenikestest isoleeritud traatidest. Rakendatakse ka vaskjuhi pinna hõbetamist ja kuldamist, et ära hoida vase [[oksüdatsioon|oksüdeerumist]]. Pinnaefekti seisukohast on oluline ka juhi pinna siledus, sest sellest oleneb voolu teekonna pikkus juhi välispinnal.
 
Ülaltoodud valemi kohaselt on juhi ekvivalentne väliskiht seda õhem, mida suurem on materjali [[magnetiline läbitavus]]. Seepärast ilmneb pinnanähtus tugevalt terasjuhtides ja seda ka juba võrgusagedusel (50 &nbsp;Hz). Siiski kasutatakse terast elektriliini juhtmetes tema mehaanilise tugevuse pärast. Pinnaefekti mõju vähendamiseks kaetakse terasjuhe näiteks vasekihiga.
 
==Välislingid==
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/wiki/Pinnaefekt"