• 鄰近效應

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    鄰近效應

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    在承載交流電的導體中,如果電流流過附近的一個或多個其他導體,例如在緊密纏繞的線圈內,則xxx導體內的電流分布將被限制在較小的區域。 由此產生的電流擁擠稱為鄰近效應。 這種擁擠導致電路的有效電阻增加,并隨頻率增加。

    說明

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    變化的磁場將通過電磁感應影響在電導體內流動的電流分布。 當交流電 (AC) 流過導體時,它會在導體周圍產生相關的交變磁場。 交變磁場在相鄰導體中感應出渦流,從而改變流過它們的電流的整體分布。 結果是電流集中在導體的區域中,這些區域距離附近以相同方向承載電流的導體最遠。

    與直流電流的電阻相比,鄰近效應會顯著增加相鄰導體的交流電阻。 效果隨頻率增加。 在較高頻率下,導體的交流電阻很容易超過其直流電阻的十倍。

    例子

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    例如,如果承載相同交流電的兩條導線彼此平行放置,就像在電感器變壓器中使用的線圈中發現的那樣,一根導線的磁場將在相鄰導線中感應出縱向渦流,該渦流流入 沿著導線形成長環,在導線背對另一根導線的一側與主電流方向相同,在導線面對另一根導線的一側沿相反方向返回。 因此,渦流將加強背對xxx導線的一側的主電流,并對抗面對xxx導線的一側的主電流。 最終效果是將導線橫截面中的電流重新分配到背對另一根導線的一側的細帶中。 由于電流集中在導線的較小區域,因此電阻增加。

    類似地,在承載相反方向流動的交流電流的兩個相鄰導體中,例如在電力電纜和母線對中發現的,每個導體中的電流集中在面向另一個導體的一側的帶中。

    效果

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    額外的電阻會增加功率損耗,這在電源電路中會產生不希望的熱量。 鄰近效應和集膚效應使高頻工作的高效變壓器和電感器的設計變得非常復雜,例如用于開關模式電源

    無線電設備中使用的射頻調諧電路中,電感器中的鄰近效應和集膚效應損耗會降低 Q 因數,從而擴大帶寬。 為了盡量減少這種情況,射頻電感器采用了特殊結構。 繞組通常僅限于單層,并且匝間通常間隔開以分隔導體。 在多層線圈中,連續的層以十字交叉方式纏繞,以避免導線彼此平行放置; 這些有時被稱為籃式編織蜂窩線圈。 由于電流在導體表面流動,所以高頻線圈有時會鍍銀,或用利茲線制成。

    Dowell法確定損失

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    這種用于變壓器的一維方法假設導線具有矩形橫截面,但可以通過將其視為具有相同橫截面積的正方形來近似應用于圓形導線。

    繞組被分成“部分”,每個部分都是一組層,其中包含一個零 MMF 位置。 對于初級和次級繞組分開的變壓器,每個繞組都是一個部分。

    鄰近效應

    對于具有交錯(或分段)繞組的變壓器,最里面和最外面的部分各為一個部分,而其他部分在 m.m.f 為零的點處各分為兩部分。

    • RDC為該部分的直流電阻
    • Re(·)是括號中表達式的實部
    • m 部分的層數,這應該是一個整數

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    詞條目錄
    1. 鄰近效應
    2. 說明
    3. 例子
    4. 效果
    5. Dowell法確定損失

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