Скин-эффект (мостовой метод исследования). Козлов В.И - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

100
50
20
10
5
4
3
2
Здесь
C
м
, f и
R
м
соответственно емкость магазина, частота
колебаний генератора и сопротивление магазина, при которых достигнут
баланс моста (значения сопротивления с одним штрихом относятся к
балансировке моста при одной включенной обмотке катушки, а с двумя
штрихами к балансировке моста с двумя включенными обмотками
катушки.) Поскольку различие по частоте в этих двух случаях незначительно,
им просто пренебрегаем.
R
L
сопротивление одной обмотки катушки,
вычисленное по формуле (12).
Представить графически зависимость
R (f )
L
i
. На этом же графике
отметить значение сопротивления одной обмотки на постоянном токе:
R
L, пост
=
ρ
l
s
, (13)
где удельное сопротивление меди ρ=1,7
10
4
Ом м,
l
=NπD длина
провода обмотки, N=115 число витков обмотки, D=14 см диаметр витка, s
= πd
2
/4 площадь сечения провода, d = 2,26 мм его диаметр.
Оценка глубины скин-слоя
Если бы переменный ток в цилиндрическом проводнике радиусом
r
0
имел плотность
независимо от координаты r, то для его протекания (см.
рис. 3), хватило бы слоя, ограниченного радиусами
r
0
и
r
0
- δ. Скин-
эффект можно интерпретировать как увеличение сопротивления проводника
переменному току вследствие уменьшения эффективной площади
поперечного сечения проводника, т. е.
R
R
s
s
перем
пост
пост
перем
=
, (14)
где
R
перем
и
R
пост
сопротивления проводника на переменном и постоянном
токе соответственно, s
пост
=π
r
o
2
площадь полного поперечного сечения
проводника радиусом
r
0
, s
перем
площадь поперечного сечения
  100
   50
   20
   10
    5
    4
    3
    2

     Здесь Cм , f и R м – соответственно емкость магазина, частота
колебаний генератора и сопротивление магазина, при которых достигнут
баланс моста (значения сопротивления с одним штрихом относятся к
балансировке моста при одной включенной обмотке катушки, а с двумя
штрихами – к балансировке моста с двумя включенными обмотками
катушки.) Поскольку различие по частоте в этих двух случаях незначительно,
им просто пренебрегаем. R L – сопротивление одной обмотки катушки,
вычисленное по формуле (12).
     Представить графически зависимость R L (f i ) . На этом же графике
отметить значение сопротивления одной обмотки на постоянном токе:

                                                l
                                R L, пост = ρ     ,                     (13)
                                                s

где удельное сопротивление меди ρ=1,7⋅ 10 − 4 Ом⋅ м, l =NπD  длина
провода обмотки, N=115 число витков обмотки, D=14 см диаметр витка, s
= πd2/4 − площадь сечения провода, d = 2,26 мм его диаметр.

                     Оценка глубины скин-слоя

      Если бы переменный ток в цилиндрическом проводнике радиусом r0
имел плотность j = j0 независимо от координаты r, то для его протекания (см.
рис. 3), хватило бы слоя, ограниченного радиусами r0 и r0 - δ. Скин-
эффект можно интерпретировать как увеличение сопротивления проводника
переменному току вследствие уменьшения эффективной площади
поперечного сечения проводника, т. е.

                          R перем   s
                                  = пост ,                              (14)
                          R пост   sперем

где R перем и R пост − сопротивления проводника на переменном и постоянном
токе соответственно, sпост=π ro2 − площадь полного поперечного сечения
проводника радиусом r0 , sперем − площадь поперечного сечения