Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 257 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПсковГУ | Псков

Составители: 

Рубрика: 

273
Рис. 13.7.
14. Теория скин-эффекта
Если постоянный ток распределен равно-
мерно по поперечному сечению проводника, то
в случае переменного тока картина изменяется:
из-за электромагнитного взаимодействия эле-
ментов тока плотность тока у поверхности про-
водника увеличивается, а в центре – уменьшает-
ся. Это явление называется скин-эффектом
(«skin» в переводе с английского «кожа»).
Физической причиной скин-эффекта яв-
ляется электромагнитная индукция (см.
рис.14.1). Вихревое электрическое поле, порож-
денное меняющимся магнитным полем, усили-
вает ток у поверхности проводника и уменьша-
ет его к центру.
Математическое обоснование скин-эф-
фекта следует из решения уравнений Максвел-
ла, записанных для рассматриваемого случая.
Отправляя читателя к учебникам по электроди-
намике, проанализируем решение задачи:
(
)
,cos
0
krtеЕЕ
r
−=
−
ω
γ
где благодаря экспоненте
r
е
γ−
происходит убывание амплитуды поля при удале-
нии от поверхности проводника. Поэтому и плотность тока убывает к оси проводника
(
)
.cos
0
krtеjj
r
−=
−
ω
γ
15. Колебания и волны в плазме
В плазме могут возникать коллективные колебания и распространяться волны
различной физической природы. Различают электрические, электромагнитные и маг-
нитогидродинамические колебания и волны.
Рассмотрим возникновение электростатических, или плазменных колебаний.
Воспользуемся следующими упрощенными рассуждениями, приводящими к правиль-
ному результату.
Выделим в объеме плазмы две параллельно расположенные площадки
,S
рас-
стояние между которыми
.Z
Пусть плазма состоит из однозаряженных частиц
e
±
,
Рис. 14.1.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
                         Рис. 13.7.
            14. Теория скин-эффекта
              Если постоянный ток распределен равно-
       мерно по поперечному сечению проводника, то
       в случае переменного тока картина изменяется:
       из-за электромагнитного взаимодействия эле-
       ментов тока плотность тока у поверхности про-
       водника увеличивается, а в центре – уменьшает-
       ся. Это явление называется скин-эффектом
       («skin» в переводе с английского «кожа»).
              Физической причиной скин-эффекта яв-
       ляется электромагнитная индукция (см.
       рис.14.1). Вихревое электрическое поле, порож-
       денное меняющимся магнитным полем, усили-
       вает ток у поверхности проводника и уменьша-
       ет его к центру.
              Математическое обоснование скин-эф-
       фекта следует из решения уравнений Максвел-
       ла, записанных для рассматриваемого случая.
       Отправляя читателя к учебникам по электроди-
       намике, проанализируем решение задачи:
                                                                Рис. 14.1.
             Е = Е0 е −γr cos (ωt − kr ),
                                         − γr
             где благодаря экспоненте е   происходит убывание амплитуды поля при удале-
       нии от поверхности проводника. Поэтому и плотность тока убывает к оси проводника

              j = j0 е −γr cos (ωt − kr ).




                           15. Колебания и волны в плазме
             В плазме могут возникать коллективные колебания и распространяться волны
       различной физической природы. Различают электрические, электромагнитные и маг-
       нитогидродинамические колебания и волны.
             Рассмотрим возникновение электростатических, или плазменных колебаний.
       Воспользуемся следующими упрощенными рассуждениями, приводящими к правиль-
       ному результату.
             Выделим в объеме плазмы две параллельно расположенные площадки      S,   рас-

       стояние между которыми   Z.    Пусть плазма состоит из однозаряженных частиц   ±e,
                                                                                      273




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Страницы