Электр тарқатиш линияларидаги қулоқ эффекти
Ko'riq effekti aniqlanadi
Uzatma chiziqlaridagi ko'riq effekti, bu AC elektr toki konduktor yuzasiga qo'shilishini, uning efektiv qiyanaligini oshirishini ifodalaydi.
Ko'riq effekti, AC tokining konduktor kesit bo'lg'an joyda tafsiylanish ehtimoli bo'lib, toki chastotalari konduktor yuzasida eng yuqori bo'lib, markazi tomonga qarab eksponenta tarzda kamayadi. Bu, konduktor ichki qismi tashqi qismga nisbatan kamroq tokni ta'minlaydi va natijada konduktor efektiv qiyanaligi oshadi.
Ko'riq effekti, tok oqish uchun mavjud kesit maydonini pasaytiradi, energiya yo'qotilishlarini va konduktor issiqsizligini oshiradi. U uzatma chiziqning impedansini o'zgartiradi, shuningdek, shunalish va tok tashkil etilishini ta'sir qiladi. Bu effekt, yuqori chastotalarda, katta konduktor diametrlarida va past konduktivlikda intensivlashadi.
Ko'riq effekti doimiy tok (DC) sistemlarda yuzaga kelmaydi, chunki tok konduktor kesit bo'lg'an joyda bir xil ravishda oqadi. Biroq, AC sistemlarda, ayniqsa radiyo va mikroboshlang'ich sistemlarda, ko'riq effekti uzatma chiziqlar va boshqa komponentlar dizaynini va tahlilini o'zgartirishi mumkin.
Ko'riq effektining sabablari
Ko'riq effekti, AC tokning yaratgan ma'nab maydoni konduktor bilan muvofiqlashtirish orqali paydo bo'ladi. Quyidagi rasmga ko'ra, agar AC tok silindrik konduktor orqali oqib boradigan bo'lsa, uni atrofida va ichida ma'nab maydoni yaratiladi. Bu ma'nab maydoni AC tokning chastotasiga va amplitudasiga qarab yo'nalishi va miqdori o'zgaradi.
Faradayning elektromagnit induksiya qonuni bo'lganda, o'zgaruvchi ma'nab maydoni konduktor ichida elektromaydonni induksiya qiladi. Bu elektromaydon navbatan konduktor ichida teskari tok (eddy current) ni induksiya qiladi. Eddy currentlar konduktor ichida aylanib turadi va asli AC tokka qarama-qarshi ishlaydi.
Eddy currentlar konduktor markazida, bu yerda asli AC tok bilan ko'proq ma'nab flux bog'liqligi bor, shuning uchun ular kuchliroq teskari elektromaydonni yaratadi va markazdagi net tok chastotasini kamaytiradi. Biroq, konduktor yuzasida, bu yerda asli AC tok bilan kamroq ma'nab flux bog'liqligi bor, eddy currentlar ziddiyati kamroq va teskari elektromaydon kamroq. Demak, yuzadagi net tok chastotasining qiymati yuqori bo'ladi.
Bu jarayon, konduktor kesit bo'lg'an joyda tokning tafsiylanishiga olib kelaydi, yuzadagi tok markazdan kamroq tokni ta'minlaydi. Bu, uzatma chiziqlaridagi ko'riq effektini belgilaydi.
Ko'riq effektining o'lchov berilishi
Ko'riq effekti, skin depth yoki δ (delta) parametri orqali o'lchanadi, bu konduktor yuzasidan quyidagi darajada tok chastotasining yuzadagi qiymatidan 37% gacha kamayishi. Kichik skin depth, ko'riq effektining kuchliroq ekanligini ko'rsatadi.
Skin depth quyidagi omillarga bog'liq:
AC tokning chastoti: Yuqori chastotada ma'nab maydoni tez o'zgaradi va eddy currentlar kuchliroq bo'ladi. Demak, chastotani oshirish skin depthni kamaytiradi.
Konduktorning konduktivligi: Yuqori konduktivlik, past qiyanalik va eddy currentlar oson oqadi. Demak, konduktivlikni oshirish skin depthni kamaytiradi.
Konduktorning permeabiliteti: Yuqori permeabilitet, ko'proq ma'nab flux bog'liqligi va eddy currentlar kuchliroq bo'ladi. Demak, permeabilitetni oshirish skin depthni kamaytiradi.
Konduktorning shakli: Turli shakllar, ma'nab maydoni tashkil etish va eddy currentlar ustiga geometrik faktorlar ta'sir qiladi. Demak, skin depth konduktor shakllari bilan farq qiladi.
Doira kesitli silindrik konduktor uchun skin depth hisoblash formulasi quyidagicha:
δ - skin depth (metrda)
ω - AC tokning burchakli chastotasi (sekundda radiandar)
μ - konduktorning permeabiliteti (henry/metrdan)
σ - konduktorning konduktivligi (siemens/metrdan)
Misol uchun, doira kesitli mis ko'niktor, 10 MHz da ishlash holatida, skin depth quyidagicha:
Bu, bu chastotada konduktor yuzasining 0.066 mm qoplamasi eng katta tokni ta'minlaydi.
Ko'riq effektini kamaytirish
Ko'riq effekti uzatma chiziqlarida quyidagi muammolarni yuz berishi mumkin:
Tokning energiya yo'qotilishi va konduktor issiqsizligi oshadi, bu tizimning samaradorligini va ishonchli ishlashini pasaytiradi.
Uzatma chizigining impedansi va shunalish darajasi oshadi, bu signal sifatini va energiya yetkazishini ta'sir qiladi.
Uzatma chizigidan elektromagnit interferentsiya va radiatsiya oshadi, bu yaqin joyda joylashgan qurilmalar va skemalar haqida ta'sir qilishi mumkin.
Shuning uchun, uzatma chiziqlaridagi ko'riq effektini qoldi qadar kamaytirish kerak. Ko'riq effektini kamaytirish uchun quyidagi usullardan foydalanish mumkin:
Temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki palladidan o'rniga temir yoki pall......
Kichik diametrlar yoki kesit maydonlari bilan konduktorlar ishlatish, markaz va yuzadagi tok chastotasini farqlarini kamaytiradi.
Yarmoqchali yoki ipakli konduktorlar ishlatish, konduktor efektiv yuzasini oshiradi va eddy currentlarni kamaytiradi. Litz wire deb ataladigan maxsus yarmoqchali konduktor, yarmoqchalar tomonidan konduktor kesit bo'lg'an joyda har bir yarmoqchaning turli joylashuvini ta'minlaydi.
Bo'sh yoki tubulyar konduktorlar ishlatish, konduktor vaznini va narxini kamaytiradi, bu uning samaradorligiga o'zroq ta'sir qiladi. Ko'riq effekti tufayli konduktor bo'sh qismi ko'proq tokni ta'minlamaydi, shuning uchun uni olib tashlab, tok oqishini ta'sir qilmaydi.
Bir nechta parallel konduktorlar ishlatish, konduktor kesit maydonini oshiradi va uning qiyanaligini kamaytiradi. Bu usul bundling yoki transpozitsiya deb ham ataladi.
AC tokning chastotasini pasaytirish, skin depthni oshiradi va ko'riq effektini kamaytiradi. Biroq, bu ba'zi yuqori chastotali signal talab qiladigan tashkilotlar uchun amalga oshirish mumkin emas.
Xulosa
Ko'riq effekti, AC tok konduktor orqali oqib borayotganda uzatma chiziqlarida paydo bo'ladigan jarayon. U, konduktor kesit bo'lg'an joyda tokning tafsiylanishiga olib kelaydi, yuzadagi tok markazdan kamroq tokni ta'minlaydi. Bu, konduktor efektiv qiyanaligini va impedansini oshiradi va uning samaradorligini va ishlashini pasaytiradi.
Ko'riq effekti, konduktor chastotasi, konduktivligi, permeabiliteti va shakli kabi omillarga bog'liq. U, skin depth parametri orqali o'lchanadi, bu konduktor yuzasidan quyidagi darajada tok chastotasining yuzadagi qiymatidan 37% gacha kamayishi.
Ko'riq effekti, yuqori konduktivlik va past permeabilitetga ega konduktorlar, kichik diametr yoki kesit maydoni, yarmoqchali yoki ipakli struktura, bo'sh yoki tubulyar shakl, bir nechta parallel aralashmalar, yoki past chastota kabi usullar orqali kamaytirilishi mumkin.
Ko'riq effekti, AC toklardan foydalanadigan uzatma chiziqlar va boshqa komponentlar dizaynini va tahlilini ta'sir qiladigan muhim elektr injeneriyasi tushunchasi. Arzon va ziddiyati yo'q holatlar uchun mos konduktor turini va hajmini tanlashda uning hisobiga olish kerak.
