Kalkulator KB-51
Kalkulator efektu naskórkowego
Przy wysokiej częstotliwości prąd wypierany jest ku powierzchni, więc gruby przewód zachowuje się jak cienki.
Wynik
W skrócie: Obliczanie efektu naskórkowego: głębokość wnikania prądu w miedź i aluminium przy zadanej częstotliwości, zalecana średnica żyły, wzrost rezystancji przy wysokiej częstotliwości. Przykład: Głębokość naskórkowa: 0,209 mm.
Przykład obliczeń
| Częstotliwość | 100 kHz |
|---|---|
| Materiał | Miedź |
| Średnica drutu | 1 mm |
| Głębokość naskórkowa | 0,209 mm |
|---|---|
| Żyła o średnicy do | 0,417 mm |
| Wzrost rezystancji | 1,45 × |
| Obsługiwane przekroje | 66 % |
Jak to jest obliczane
Miedź: δ ≈ 66 / √f mm
Prąd przemienny wytwarza pole, które wypiera go ze środka przewodnika. Głębokość warstwy maleje wraz z częstotliwością. Przy 50 Hz w miedzi wynosi około 9 mm, a przy 100 kHz już 0,2 mm. Wzrost rezystancji jest szacunkowy i nie uwzględnia sąsiednich zwojów uzwojenia.
Na co zwrócić uwagę
- W uzwojeniach wielowarstwowych efekt zbliżeniowy powoduje dodatkowe straty oprócz efektu naskórkowego. Dlatego często stosuje się jeszcze cieńszą żyłę.
- Zamiast jednego grubego przewodu użyj kilku cienkich żył, a przy wysokich częstotliwościach — licy.
Często zadawane pytania
Jaka jest głębokość naskórkowa miedzi przy 100 kHz?
Około 0,21 mm: δ ≈ 66 / √f mm. Przy 50 Hz to około 9 mm.
Jaki przewód wybrać do uzwojenia na 100 kHz?
O średnicy żyły nie większej niż dwie głębokości naskórkowe, czyli do 0,42 mm. Jeśli potrzeba więcej miedzi, stosuje się kilka żył połączonych równolegle albo licę.
Czym lica jest lepsza od grubego przewodu?
Izolowane żyły są splecione, każda pracuje niemal pełnym przekrojem, a prąd rozkłada się równomiernie. Jest to szczególnie widoczne w uzwojeniach wielowarstwowych, gdzie dochodzi jeszcze efekt zbliżeniowy.
