Hallo allerseits
Ist der Stromfluss in einem Draht über den Querschnitt konstant, oder aussen stärker als innen (Skin-Effekt)?
Wenn ja, gibts da auch ne Formel für?
Gruß
Tommy
jawohl, gibt es . die eindringtiefe d berechnest du aus der wurzel von (2/omega*gamma*mü).
omega-kreisfrequenz
gamme-el. leitfähigkeit
mü-absolute permeabilität.
Frank
nachtrag
eindringtiefe ist die tiefe, auf die der strom auf seinen 1/e-ten teil beginnend von der leiteroberfläche absinkt. d.h., er verhält sich von innen nach außen nach vorgenannter funktion und ist nie schlagartig irgendwann nur noch an der oberfläche zu finden.
eindringtiefe ist die tiefe, auf die der strom auf seinen
1/e-ten teil beginnend von der leiteroberfläche absinkt. d.h.,
er verhält sich von innen nach außen nach vorgenannter
funktion und ist nie schlagartig irgendwann nur noch an der
oberfläche zu finden.
Gilt das Ganze nur für Wechselstrom? Ist das mit der Kreisfrequenz omega gemeint?
Tommy
Hallo Tommy,
nur für Wechselstrom? Ist das mit der
Kreisfrequenz omega gemeint?
ja. Man kann Gleichstrom als Wechselstrom mit der Kreisfrequenz omega = 0 ansehen, woraus sich dann mit der angegebenen Formel eine Eindringtiefe von unendlich ergiebt. Gleichstrom fliesst ueberall gleichmaessig ueber den ganzen Leiterquerschnitt, vorausgesetzt es liegen keine externen (EM-)Felder an.
Viele Gruesse
Ingo
Hallo allerseits
Ist der Stromfluss in einem Draht über den Querschnitt
konstant, oder aussen stärker als innen (Skin-Effekt)?
Hallo Tommy,
zum Wechselstrom ist ja bereits das wesentliche gesagt. Vieleicht noch zur Ursache: Wenn ein Strom versucht, in den massiven Leiter einzudringen, schleppt er ein Magnetfeld mit ein. Dieses Magnetfeld verursacht Wirbelströme, die diesem eindringenden Strom entgegenwirken ( lenzsche Regel ). Erst nach Abklingen dieser Wirbelströme kann der Strom langsam in den Leiter eindringen. Neben der Querschnittsverengung treten daher u.U. auch erhebliche Wirbelstromverluste bei Wechselströmen auf. Die negativen Effekte des Skin-Effektes vermeidet man durch sehr flache Leiterprofile ( Folien ) oder durch Litzen aus vielen dünnen Einzelleitern.
Der Skin-Effekt tritt übrigens praktisch nur in Metallen auf, da nur sie eine genügend hohe Leitfähigkeit haben, um die Wirbelströme bilden zu können.
Bei Supraleitern kann selbst Gleichstrom nicht in den Leiter eindringen, sofern bestimmte Stromdichten nicht überschritten werden. Dies läßt sich aber nicht allein mit dem Skin-Effekt erklären
Jörg