Скин-эффект (поверхностный эффект)

Минимизация индуктивности разрядной цепи обеспечивается высокой частотой тока разряда, что, в свою очередь, ведет в результате скин-эффекта (поверхностного эффекта) к генерации тока в пределах толщины стенки метаемой заготовки. В противном случае соударение невозможно из-за образования магнитной подушки . [c.496]

Физические соображения, приводящие к условию А = 0 вне поверхности при диффузном рассеянии, аналогичны тем, которые упоминались в п. 17 в связи с аномальным скин-эффектом. Электроны в этом случае покидают поверхность совершенно беспорядочно, как если бы они приходили из пространства, в котором отсутствует поле. Вывод, основанный на теории возмущений, приводит к тому же результату (см. п. 22). Если происходит диффузное рассеяние, то матрица плотности для двух точек внутри тела будет та же, что и для бесконечной среды, но она, разумеется, обращается в нуль, если одна точка лежит внутри тела, а другая—снаружи. Таким образом, интегрирование нужно проводить по физическому объему. Так как в теорию входят производные от матрицы плотности, а матрица плотности терпит разрыв на поверхности, возможно, что нужно добавить некоторый поверхностный интеграл. Во всяком случае, такой интеграл необходим для удовлетворения граничных условий, если на поверхности задано Если же интеграл по объему удовлетворяет естественному граничному условию (/j = 0 на поверхности), то никакого поверхностного интеграла добавлять не требуется. Если объемный интеграл и приводит к отличному от нуля току, текущему к поверхности, то поток от поверхности не может быть полностью беспорядочным и нельзя удовлетворить всем условиям, положив А = 0 вне поверхности, В этом случае необходимо прибавить поверхностный интеграл. [c.723]

Следует считать, что при скин-эффекте поверхностные микротрещины вследствие локального выделения тепла на их стенках закрываются. Это явление, протекающее как необратимый термопластический процесс, надо иметь в виду при изучении причин упрочнения металла (стали) при индукционном нагреве. [c.210]

При намагничивании переменным током вследствие так называемого скин-эффекта плотность тока, а следовательно, и магнитного потока будет больше у поверхности намагниченного изделия, а поэтому чувствительность при выявлении глубинных пороков получается очень низкая, в силу чего переменный ток следует применять для выявления поверхностных пороков. В качестве источников намагничивания переменным током могут служить сварочные трансформаторы для дуговой электрической сварки типа СТЭ-34, СТН-500, СТН-700 и др., а также трансформаторы контактных сварочных аппаратов для точечной и стыковой сварки различной мощности. [c.65]

Проникая в проводящую среду, переменное магнитное поле наво-, дит в ней токи и вызывает появление ЭМС, затухая по мере углубления в среду вследствие скин-эффекта. При этом поле передает среде мощность, поверхностная плотность которой равна активной составляю- [c.23]

Наряду с этим применение токов высокой частоты для нагрева трубки представляет еще одно преимущество. Благодаря скин-эффекту эти токи протекают в тонком поверхностном слое трубки, выделение тепла сосредотачивается полностью в этом слое. Поэтому ввиду малости градиента температуры по толщине стенки температуры внутри трубки и на ее поверхности практически не будут отличаться друг от друга. Это обстоятельство облегчает определение температуры наружной поверхности она может быть измерена термопарой, помещенной внутрь трубки. Последнее уменьшает погрешности измерений, что при решении поставленной задачи играет немаловажное значение. [c.213]

Представим себе замкнутую петлю в системе прослоек легко понять, что индукционные токи вследствие микро-скин-эффекта протекают в поверхностных слоях интеркристаллического вещества у самых границ зерен. При этом распределение индукционных токов не ограничивается, конечно, обтеканием одиночных зерен металла, а может распространяться в системе прослоек на значительную область, заключающую большие участки структуры. [c.208]

Теплопродукция при скин-эффекте не представляет собой сплошного объемного или поверхностного процесса, а имеет прерывный и структурный характер в соответствии с структурным распределением индукционных токов. Активная в отношении теплопродукции система в металле определяется структурой металла и отвечает структурному скелету фазовых границ элементов структуры. [c.209]

Процессы, текущие при скин-эффекте, имеют не только поверхностную, но и объемную функцию, что определяет взаимное влияние скин-эффекта и структуры металла как объемной фазы. [c.209]

Описанные выше явления соответственно природе скин-эффекта следует относить к поверхностным слоям металла. При этом, однако, не следует упускать из вида объемной функции скин-эффекта. [c.210]

В действительности при Ф. р. в металле на его поверхности возбуждаются спиновые волны, к-рые распространяются в глубь металла и затухают, в осн., на длине 6 вследствие магн. потерь и электрич. потерь, обусловленных проводимостью металла. Теория этого процесса должна учитывать влияние обменного взаимодействия на параметры всех 4 типов волн, к-рые могут распространяться в ферромагн. металле, а также дополнит, (обменные) граничные условия на поверхности металла. В результате может быть вычислен поверхностный импеданс металла Zg и найдена ширина резонансной линии ДЯ, к-рая в данном случае определяется, как ширина кривой Zj (Яо) на половине её высоты. Сравнение результатов таких расчётов с экспериментом позволяет найти вклад ДЯ ,г магн. потерь, пропорциональный параметру диссипации в ур-нии Ландау—Лифшица, и вклад ДЯ , обусловленный проводимостью и обменным взаимодействием. В случае преобладания этого вклада и нормального скин-эффекта [c.309]

Примерами полезных приложений скин-эффекта и теплового воздействия Ф. т. являются поверхностная закалка стальных деталей токами высокой частоты, очистка полупроводниковых материалов методом зонной плавки, приготовление пищи в магнетронных печках и т. д. [c.379]

Самоиндукция является причиной скин-эффекта — вытеснения переменного тока в поверхностный слой проводника, толщина которого для цилиндрических проводников оценивается выражением [c.219]

Известно, что с увеличением частоты тока возрастает скин-эффект плотность тока в наружных слоях проводника оказывается во много раз большей, чем в сердцевине. В результате почти вся тепловая энергия выделяется в поверхностном слое и вызывает его разогрев. [c.194]

Свойство тока высокой частоты протекать только по поверхностному слою проводника принято называть поверхностным эффектом, или скин-эффектом. [c.47]

Можно видеть, что fz есть определяющий параметр затухания с глубиной для колебаний как параллельных поверхности, так и перпендикулярных к ней. Так как pjf есть скорость распространения поверхностных волн, постоянная для любого данного материала, и P 2ti — частота колебаний, то / пропорционально частоте. Следовательно, волны Релея высокой частоты будут затухать с глубиной быстрее, чем волны низкой частоты это поведение аналогично скин-эффекту в распространении высокочастотных переменных электрических токов в проводниках. [c.28]

При повышенной частоте тока кажущееся удельное сопротивление зависит также и от частоты. Это обусловлено поверхностным эффектом (скин-эффект). Влияние частоты особенно сильно проявляется ъ слоистых породах, электрическое поле которых при высокой частоте имеет иную структуру, чем при низких частотах. Эта разница очень велика, если в исследуемом пространстве имеются слои высокого сопротивления. Поэтому [c.22]

В электрически гомогенной породе при большом разносе электродов токовые линии можно рассматривать также равномерно распределенными в горизонтальном направлении распределение же токовых линий в вертикальном направлении обусловлено поверхностным эффектом (скин-эффектом). [c.185]

СКИН-ЭФФЕКТ — см. Поверхностный эффект. [c.149]

При намагничивании переменным током из-за так называемого скин-эффекта плотность тока, а следовательно, и плотность магнитного потока будет больше у поверхности намагничиваемого изделия. По этой причине при намагничивании переменным током лучше выявляются только поверхностные дефекты. [c.335]

При реализаций таких технологий используется явление поверхностного эффекта скин-эффекта), которое проявляется при взаимодействии электромагнитного поля с поверхностью электропроводящего материала. Это явление выражается в неравномерном распределении интенсивности (плотности) переменного электрического [c.490]

Электрическое и магнитное поля такой волны изменяются экспоненциально (поверхностный эф-ф е к т, или скин-эффект). [c.192]

СКИН-ЭФФЕКТ МАГНИТНЫЙ — см. Поверхностный. эффект магнитный. [c.548]

Важное значение для индукционного нагрева имеет так называемый поверхностный эффект, или скин-эффект, суть которого состоит в том, что переменный ток распределяется по сечению проводника неравномерно. При этом плотность его максимальна у поверхности проводника, где и выделяется большая часть тепла. Степень неравномерности зависит от частоты тока и свойств материала проводника. При низких частотах, например при промышленной частоте 50 гц, скин-эффект незначителен, и во многих случаях его можно не принимать во внимание. [c.88]

Плотность тока будет уменьшаться по мере перемещения от поверхности шины в глубь ее. Явление протекания тока по поверхностным слоям проводника носит название поверхностного эффекта или скиН Эффекта. [c.6]

При высоких частотах (радиочастотах) в проводнике наблюдается поверхностный эффект (скин-эффект), который заключается в том, что плотность переменного тока распределяется по сечению проводника неравномерно, увеличиваясь к поверхности проводника. В результате этого на поверхности проводника выделяется наибольшее количество тепла, т. е. тепловая энергия, выделяющаяся от вихревых токов, распределяется по сечению изделия неравномерно. [c.301]

Системы единиц СГСЕ. СГСМ и МКСА 131. 200—203 Скин-эффект (поверхностный эффект) 147 Скорость волн 78, 88 [c.206]

Кроме указанных эффектов, где проявляются в отражении изменения Свойств вещества в йбъеме, существуют также поверхностные явления. Возникают поверхностные магнитные уровни [204—207], меняется ход скин-эффекта, поверхностное сопротивление имеет осциллирующую зависимость от магнитного поля вследствие особых стационарных состояний электронов проводимости — электроны описывают дуги, опирающиеся да поверхность [205, 208]. Можно сказать, что у поверхности имеют место особые циклотронные и спиновые волны, а в связи с этим — квантовые осцилляции поверхностного импеданса [209—211]. Влияние магнитного поля на отражение металлов рассматривалось также теоретически [212] некоторые экспериментальные данные приве- [c.242]

Интерпретация экспериментов по измерению сопротивления ) очень затруднительна по двум причинам. Первая из них связана с тем, что в сверхпроводящем состоянии проводимость обусловлена только нормальными электро 1амц, вследствие чего для вычисления о необходимо использовать двухжидкостную модель. Вторым источником трудностей является сложность теории проводимости даже для нормального состояния, что объясняется очень большой длиной свободного пробега электронов в нормальном состоянии по сравнению с глубиной скин-слоя. В результате для описания нормальной проводимости необходимо пользоваться более сложной теорией аномального скин-эффекта [178]. Таким образом, для объяснения рассмотренных экспериментов необходимо применить двухжидкостиую модель к усложненной теории проводимости. Поэтому мы можем рассчитывать лишь на качественное соответствие теории и опыта. В частности, нужно отметить, что наблюдаемая на опыте зависимость поверхностного сопротивления от частоты противоречит теории (см. гл. IX, п. 34). [c.649]

Схема процесса высокочастотного индукционного нагрева. Одно-нли многовитковая катушка (так называемый индуктор"), изготовленная из красномедиой трубки и охлаждаемая во время работы проточной водой, присоединяется к генератору токов высокой частоты. Вокруг токонесущих участков трубок индуктора возникает быстро-переменное электромагнитное поле. В стальных изделиях, помещённых в поле индуктора, возбуждаются вихревые токи, создающие в свою очередь внутри этих изделий электромагнитное иоле. Под действием последнего вихревые токи оттесняются к поверхности изделий. Это явление неравномерного распределения тока по сечению проводящего металла называется поверхностным или скин-эффектом. [c.169]

Глубина проникновения индукционных токов в армко-желёзо, следовательно, должна быть примерно в два раза меньше, чем в стали. Если, таким образом, эффект индукционного поверхностного упрочнения в армко-железе имеет место, то толщина упрочненного слоя в этом случае не может быть больше толщины этого слоя для стали. Вероятнее, однако, что для армко-железа толщина упрочненного слоя уменьшается пропорционально глубине скин-эффекта и составляет, следовательно, в условиях наших наблюдений около 0.02 мм. Эта величина соответствует объему изношенного материала Ц = 60-10 мм и числу оборотов Л = 15—20. Отсюда ясно, что точка перегиба [c.200]

Теория скин-эффекта в ее современном состоянии не молщт дать объяснения указанному выше явлению поверхностного упрочнения стали при ее индукционном нагреве. [c.200]

Большое влияние, однако, на форму кривой I — f x) имеют температурные зависилюсти р и о. По достижении поверхностными слоями металла точки Кюри глубина проникновения растет, скин-эффект начинает перемещаться в глубь металла. В надлежащих условиях такой процесс может пройти при своем развитии всю толщину металла сквозная индукционная закалка стали х фошо известна специали-отам по термический обработке металла. [c.203]

Д. п. учитывалась также при изучении ряда др. вопросов, таких, как аномальный скин-эффект в металлах [41, динамика кристаллнч. решёток (5], плазменные волны в изотропной и магнитоактивион плазме [6, 7], в теории черепковского и переходного излучений, в теории поверхностных эл.-магн. волн [8, 9] н т. д. Кро.мо того, учёт Д. п. существен также при рассмотрении рассеяния света п поведения нек-рых оптич. колебанлй кристаллов вблизи точек фазового перехода 2-го рода, [c.650]

Особенности в оптич. поглощении появляются при аномальном скин-эффекте, когда у < Й или / > б = = с/(йр. Строгая теория здесь основывается на реше-вии кинетич. ур-ния для неравновесной ф-цни распределения лектронов по энергиям в поле световой волны. Из теории следует, что существует особое, поверхностное поглощение, к-рое зависит от типа рассеяния свободных электронов на поверхности металла и возникает вследствие пространств, дисперсии проводимости. В области частот у < со < Й (сильно аномальный скии-аффект) такой механизм поглощения является единственным, и определяемый им коэф. поглощения равен [c.111]

Особенности нагрева при поверхностной индукционной закалке. Индукционный нагрев осуществляют пропусканием переменного тока через замкнутый проводник (индуктор), расположенный в непосредственной близости от детали. Токи распространяются по сечению детали неравномерно (так называемый скин-эффект). Глубину проникно- вения тока от поверхности в глубь металла определяют по формуле [c.601]

При перемагничивании в поле технической частоты магнитный скин-эффект проявляется настолько сильно, что размагничиванию подвергается слой небольшой толщины порядка 3—5 мм. На фиг. 27 показано схематически распределение намагниченности в сечении кольца подшипника (а) и валка для прокатки (б), остающейся после размагничивания. Как видно, внутренняя неразмагниченная часть изделия оказывает подмагничивающее действие на поверхностный слой. [c.174]

При высокой частоте переменного поля ток течет только по поверхности проводника (т. н. поверхностный. эффект, илп скин-эффект). Электромагнитное ноле высокой частоты проникает в глубь проводника па глубину порядка 6 = с 2лУа, где V — частота электромагнитного поля, с — скорость света, а величина 6 наз. глубиной поверхностного (скпи) слоя. Для меди при 10 гц 6 = 6 10 см. Если глубина скин-слоя становится меньше длпны свободного пробега, то напряженность поля существенно меняется на длипе свободного пробега. Это изменяет характер отражения электромагнитной волны от поверхности М. Поверхностный эффект в этпх условиях паз. ано- [c.197]

Важной характеристикой О. р. является его добротность. Принято различать собственную и н а-груженную добротности О. р. Собственная добротность характеризуется отношением колебат. энергии О. р. к его внутр. потерям энергии (складывающимся из потерь, связанных с коночной проводимостью стенок, и диэлектрич. потерь в полости) за один период колебаний. При нагруженной добротности к внутр. потерям прибавляются потери энергии за счет связи с внешними цепями. Собственная добротность О. р. в общем случав пропорциональна отношению его объема V к площади его внутр. поверхности Q= 2V SЬ, где б — толщина скин-слоя (см. Поверхностный эффект). В случае пря.мо-угольного О. р. для колебаний типа ТЕцц имеем [c.479]

ПОВЕРХНОСТНЫЙ ИМПЕДАНС металла. Переменное электромагнитное поле проникает внутрь металлич. образцов только на очень небольшую глубину — т. н. скин-эффект. Поэтому для описания электромагнитных свойств металлов наряду с комплексными диэлектрической и магнитной проницаемостями пользуются специфич. поверхностной величиной — П. и. Z (й)), к-рый связывает между собой таш енциалыше компоненты электрич. Ef и магнитного Hf полей иа поверхности металла [c.62]

Сопротивление железа (табл. 5) сильно изменяется (в зависимости от величины проходящего тока) в случае переменного тока. Это объясняется скин-эффектом (см. Поверхностный эффект), обусловленным ферромагнитной проницаемостью железа. На фиг. 22 приведена зависимость полного сопротивления X наиболее употребительных железных круглых проводов (коэф. крепости ок. 70 кг мм ) от силы переменного тока [ 1], Как видно, приведенные кривые (цифры 3, 4, 5 к 6 соответствуют диаметру проводов в мм) по своему ходу аналогичны кривым ферромагнитной проницаемости в функции магнитного поля. Практически для понижения омич, сопротивления и проницаемости нужно применять провод из мягкой стали (до 0,1% С) в наклепанном состоянии (крепость 75 кг1мм ). Проницаемость от наклепа может понизиться в 2—3 раза, в то время как сопротивление увеличится только на 2—3%. Применительно к железным шинам для больших сил токов также рекомендуется мягкая сталь с 0,1—0,15% С. [c.410]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...