Apakah Efek Proksimiti

Definisi: Apabila konduktor membawa voltan bolak-balik yang tinggi, arus tidak tersebar secara seragam di seluruh kawasan keratan rentas konduktor. Fenomena ini dikenali sebagai kesan berhampiran. Kesan berhampiran menyebabkan peningkatan dalam rintangan semu konduktor disebabkan oleh kehadiran konduktor lain yang membawa arus di sekitarnya.

Apabila dua atau lebih konduktor diletakkan berdekatan, medan elektromagnetik mereka saling bertindak balas. Akibat interaksi ini, arus dalam setiap konduktor didistribusikan semula. Secara spesifik, ketumpatan arus yang lebih tinggi berkumpul di bahagian konduktor yang paling jauh dari konduktor yang mengganggu.

Jika konduktor membawa arus dalam arah yang sama, medan magnet bahagian setengah konduktor yang bersebelahan saling meniadakan. Akibatnya, tiada arus mengalir melalui setengah bahagian konduktor tersebut, dan arus sebaliknya berkumpul di setengah bahagian yang jauh.

Apabila konduktor membawa arus dalam arah yang berlawanan, medan magnet di bahagian yang lebih dekat dari konduktor saling memperkuat, menyebabkan ketumpatan arus yang lebih tinggi di kawasan-kawasan bersebelahan tersebut. Sebaliknya, medan magnet di setengah bahagian konduktor yang lebih jauh saling meniadakan, menghasilkan aliran arus minimal atau sifar di kawasan-kawasan yang jauh. Oleh itu, arus menjadi terkonsentrasi di bahagian-bahagian yang lebih dekat dari konduktor, sementara setengah bahagian yang jauh menunjukkan pengurangan arus yang signifikan.

Jika arus DC mengalir melalui konduktor, arus tersebar secara seragam di seluruh kawasan keratan rentas konduktor. Akibatnya, tiada kesan berhampiran berlaku pada permukaan konduktor.

Kesan berhampiran hanya signifikan untuk saiz konduktor yang lebih besar daripada 125 mm². Untuk mengambil kira hal ini, faktor pembetulan perlu diterapkan.

Apabila mengambil kira kesan berhampiran, rintangan AC konduktor menjadi:

Notasi:

• Rdc: Rintangan DC tanpa pembetulan konduktor.

• Ys: Faktor kesan kulit (peningkatan pecahan rintangan disebabkan oleh kesan kulit).

• Yp: Faktor kesan berhampiran (peningkatan pecahan rintangan disebabkan oleh kesan berhampiran).

• Re: Rintangan ohmik yang berkesan atau telah dibetulkan konduktor.

Rintangan DC Rdc boleh diperoleh daripada jadual konduktor bersirip.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kesan Berhampiran

Kesan berhampiran secara utama bergantung kepada faktor-faktor seperti bahan konduktor, diameter, frekuensi, dan struktur. Faktor-faktor ini diperinci di bawah:

• Frekuensi – Kesan berhampiran meningkat apabila frekuensi meningkat.

• Diameter – Diameter konduktor yang lebih besar menyebabkan kesan berhampiran yang lebih ketara.

• Struktur – Kesan ini lebih signifikan pada konduktor padu berbanding dengan konduktor bersirip (contohnya, ASCR). Konduktor bersirip mempunyai luas permukaan efektif yang lebih kecil daripada konduktor padu, mengurangkan penumpuan arus.

• Bahan – Konduktor yang diperbuat daripada bahan feromagnetik yang tinggi menunjukkan kesan berhampiran yang lebih kuat pada permukaannya disebabkan interaksi medan magnet.

Kaedah untuk Mengurangkan Kesan Berhampiran

Satu cara yang efektif untuk mengurangkan kesan berhampiran adalah dengan menggunakan ACSR (Konduktor Alumunium Baja Diperkuat). Dalam konduktor ACSR:

• Baja diletakkan di inti untuk memberikan kekuatan mekanikal.

• Sirip alumunium mengelilingi inti baja, membentuk lapisan konduktif luar.

Reka bentuk ini mengurangkan luas permukaan yang terdedah kepada interaksi medan magnet. Oleh itu, arus utamanya mengalir melalui lapisan alumunium luar, sementara inti baja membawa sedikit atau tiada arus. Konfigurasi ini secara signifikan mengurangkan kesan berhampiran dalam konduktor.