اثر پوستی

اگر مقطع هادی های سیم و یا کابل از شماری مقاطع گرد شکل گرفته باشد آن دسته از رشته هایی که در مرکز رسانا هستند نسبت به سایر رشته ها با شار آهن ربایی بزرگتری روبرو خواهند بود  . بر این اساس رشته هایی که در لبه بیرونی قرار دارند با شار کمتری سروکار خواهند داشت ، از این رو یک ولتاژ محرکه القایی از لبه به سوی مرکز رو به افزایش است و سبب می شود تا چگالی جریان در مرکز رسانامتر از لبه های آن شود . این تمرکز افزاینده جریان درسطح بیرونی رسانا را اثر پوستی یا Skin Effect می نامندکه بدلیل کاهش سطح مقطع هادی منجر به افزایش مقاومت می گردد .

در حقیقت اثر پوستی پدیده‌ای است که در خطوط انتقال برق جریان متناوب رخ داده و منجر به کاهش چگالی جریان در مرکز سیم و افزایش آن در لایه‌های بیرونی یا پوسته سیم می‌شود. زمانی که جریان متناوب از یک سیم عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی در دور سیم ایجاد می‌گردد .

با تغییر جهت جریان متناوب، جهت میدان ایجاد شده نیز تغییر می‌کند. در این زمان طبق قانون لنز جریانی در جهت مخالف جریان عادی، در سیم ایجاد می‌شود تا با تغییر میدان مخالفت کند. جریان ایجاد شده در لایه‌های مرکزی سیم بیشتر و در لایه‌های بیرونی کمتر است. به شکلی که گاهی جریان خالص در مرکز سیم برابر صفر شده و در لایه‌های بیرونی یا پوسته تمرکز بیشتری پیدا می‌کند. از آنجا که مقاومت القایی با فرکانس افزایش می یابد پدیده مذکور با افزایش فرکانس تشدید می شود.

در طراحی سیستمهای الکتریکی پدیده مزبور مد نظر قرار می گیرد. برای مثال در جاسازی هادیهای الکتریکی درون روتور موتورهای القایی این پدیده مورد استفاده قرار می گیرد. روتور موتورهای القایی در شرایط راه اندازی تحت تاثیر بیشترین لغزش یا فرکانس کار است در اینحالت مناسب است که مقاومت الکتریکی هادی روتور برای کنترل جریان راه اندازی زیاد باشد. با استفاده از اثر پوستی ، امپدانس روتور در زمان راه اندازی زیاد وبا کاهش لغزش این امپدانس کم می شود زیرا با کاهش لغزش یا فرکانس جریان درگیر کننده روتور جریان بطور یکنواخت توزیع شده وعملاً سطح مقطع عبور جریان بیشتر می شود.

اثر پوستی در هادی سیم کابل-اثر پوستی در هادی سیم کابل-اثر پوستی در هادی سیم کابل-اثر پوستی در هادی سیم کابل