¿Explicación intuitiva del efecto de piel?

Question

Estoy tratando de envolver mi cabeza ronda la Piel de Profundidad, hemos derivado de la ecuación de onda de las ecuaciones de Maxwell, usando las condiciones en que es un "buen conductor" ρ = 0, σ >> ωε y por lo tanto se obtiene que la densidad de corriente disminuye de manera exponencial a partir de su valor en la superficie.

Estoy feliz de que se le sale de las matemáticas, sin embargo, es una intuitiva sensación de que estoy después de que, dado que hemos utilizado las ecuaciones de Maxwell he seguros de que va a tener algo que ver con la auto inductancia y creo que he conseguido algo con la actual "hilos" que se inducen en la dirección opuesta (lenz la ley), etc, y luego pensar acerca de la fuerza entre dos hilos de corriente que fluye en la dirección opuesta (repeler) pero luego tengo la corriente que fluye a dos formas diferentes en la superficie de mi cable y ahora estoy confundido.

Cualquier ayuda sería muy apreciada, he mirado alrededor un buen montón, pero si alguien tiene una explicación o puede vincular a mí que no es un matemático prueba de que estaría super

Answer 1

Si usted quiere entender esto, en lugar de pensar en una línea de transmisión de dos hilos con un comportamiento especial, usted necesita pensar de una línea de transmisión como de una estructura de orientación para las ondas electromagnéticas. Cuando hablamos de las corrientes y los voltajes y la capacitancia y la inductancia de una línea de transmisión, que es una útil simplificación de muchos de los casos. Pero para entender el efecto piel en su lugar usted debe pensar acerca de una onda electromagnética que es guiada por estructuras conductoras. Las corrientes y tensiones que podemos medir en la línea de transmisión son causadas por la onda EM viajar a lo largo de ella, no la otra manera alrededor.

Así que, cuando una onda EM se encuentra con un material conductor, ¿qué sucede? La EM de la onda es reflejada. No penetran profundamente en el director de orquesta. Pero si la conductividad no es infinito, se hace penetrar ligeramente. Y hasta la profundidad a la que penetra, que provoca que la corriente de flujo en el conductor. Que es el efecto de piel.

Estoy un poco confundido en cuanto a las coordenadas de cómo se está definiendo su línea de transmisión.

Normalmente llamamos la dirección axial (a lo largo de la longitud de la línea de transmisión) el z-dimensión. La transversal las dimensiones son x y y.

Es más fácil de visualizar en un paralelo de la placa de guía de onda. Allí, la propagación de modo que puede ser visto como una suma de ondas planas que refleja de ida y vuelta entre las dos placas. Así que estas ondas planas tienen una k-vector que tiene componentes tanto en el z y x las direcciones. Los reflejos de los conductores es lo que hace que las corrientes en los conductores, y la profundidad de penetración en los conductores es lo que determina la profundidad de la piel.

Answer 2

Para una intuitiva comprensión de que el "efecto piel" mira la sección transversal del alambre. Siguiente, piense en el centro de un átomo como rodeado por un anillo de átomos similares, y, a continuación, repita este radialmente. El centro del átomo será comprimida, la mayoría (mayor densidad), el siguiente "anillo" va a ser un poco menos denso, y así sucesivamente hasta el último anillo (conductor de la superficie). Mediante el uso de este "modelo", que debería ser fácil ver que un electrón que viaja a lo largo del centro del conductor (la más densa de la zona), la experiencia de la mayoría de la "resistencia" y un electrón que viaja a lo largo de la superficie del conductor será la experiencia de la menos a la "resistencia" (la menos densa de la zona). El resultado de esto, es que habrá una "tendencia" para obtener más electrones que viajan a lo largo de la superficie del alambre, este es el "efecto piel". Espero que este "poco ortodoxa" explicación es útil para usted.