[elektro] skinhatás

[jhidvegi]

miklajos wrote:

> Lenne egy kérdésem. Mi a skinhatás fizikai magyarázata.
> Eddig amit sikerült néznem mind megállapodik anyiban hogy
> "van" és frekvencia függő.

Kvalitatív, és egy esetre való képpel szolgálhatok így hirtelen.

Képzelj el egy nagy átmérőjű, kör alakú vezetőt, ami az asztalodon van 
előtted keresztben, és mondjuk jobbról balra folyik rajta az áram. Ez 
egy definíciós irány, tehát mivel váltóáram folyik, legyen színuszos, 
annak a pozitív félhulláma folyik jobbról balra.

Az áramnak van ugye mágneses tere. Ilyen vezetőben a mágneses tér 
erővonalai kör alakúak. Ezek a koncentrikus körök a vezetőt körülveszik, 
a középpontjuk a vezető közepe, a körök síkja merőleges ugye a 
tengelyére.

A gerjesztési törvényből kövekezik (i=H(r)*2*r*pi kívül), hogy a vezető 
felületén a legnagyobb a térerősség. De befelé haladva se nulla, mert 
ugye bent is van áram. Na de ha a mágnestér az árammal együtt változik, 
akkor ezt kéne elképzelni:

Vegyünk egy kis részt a vezető felülete környékén, tehát metszük be a 
vezetőt a középvonalával egy síkban, és itt nézzünk egy kis szeletett 
ebből a síkból a felület közelében. Ebben ugye a kiszemelt kis felületre 
merőlegesen mennek a mágneses erővonalak. Tehát átböki ezt a kis 
felületet egy fluxus, ami változik. Ha a felénk eső részen van ez a 
mondjuk vizszintes felület, és éppen jobbról balra folyik az áram, akkor 
ez a fluxus lentről felfelé mutat. Ha a fluxus éppen növekvő szakaszában 
van, akkor a vezető anyagában egy olyan köráram kell, hogy meginduljon, 
ami igyexik ezt gátolni, tehát ez az áram föntről lefelé mutató 
erővonalakat hoz létre. Ilyen áram a kis felület síkjában halad körbe 
úgy, hogy ha ebbe az irányba (körbemutatóan) tartjuk a jobb kezünket 
úgy, hogy ezt az irányt az ujjaink mutassák, miközben a hüvelykujjunkat 
merőlegesen kiemeljük, akkor a hüvelykujjunk mutasson lefelé.

Tehát látszik, hogy az áramkák belül balról jobbra haladnak, míg kívül 
jobbról balra. Tehát belül gyengíti az eredeti áram hatását, kívül meg 
erősíti. A merőlegesen be- és kifelé folyó áramok kioltják egymást, mert 
ugye sok ilyen kis felületet lehet elképzelni.

(Ez a jobbkéz szabály mindig jól alkalmazható ilyen esetben. Az eredeti 
áram jobbról balra halad, a hüvelykujjunk mutat az áram irányába, a 
többi ujjunk veszi körbe a vezetőt, és a mágnestér irányhát mutatják. 
Így jön ki az is, hogy milyen irányú áramok próbálják ezt a mágnesteret 
a vezető belsejében meggátolni.

Na persze a valóságban azért ennél bonyolultabb a szitu, és 
diffegyenletekkel lehet követni. Nemhogy a hely nem alkalmas erre, de én 
most tutira nem tudnám ezeket prezentálni. A lényeget kell fogni az 
egészből: hogy a vezető belsejében is van változó mágnestér, aminek a 
hatására alakulnak ki azok a plusz áramok, amik végül az áram 
kiszorulását okozzák. Még kvalitatíve se könnyű követni, mert ugye a 
megváltozott áramkép megváltoztatja a mágnestereket is, amik miatt 
megváltozik az áramkép.... , de ez a végeredmény.

És persze ez csak egy elrendezés. Pl trafókban, ahol más irányú 
mágnesterek is vannak, más irányú áramkiszorulások történnek. Ennek a 
következménye pl, amit mindenki hallhatott már, ha egy nem tök néma 
trafót megterhel, hogy jobban zúg. Alul primer, felül szekunder 
elrendezésnél kvalitatíve is belátható, hogy terhelés (főleg zárlat) 
hatására megnő az oszlopban a fluxus. Hát persze, hogy zajosabb lesz a 
traffancs.

hjozsi