- ベストアンサー
表皮効果-2
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
前回の質問（No.148030）で回答した ymmasayan です。 高周波では電流が表面しか流れない事は前回の回答でお判りいただけましたね。 ここで、電線の断面積を１００ｍｍ＾２（１００平方ミリ）としてみましょう。表皮の厚みを０．１ミリとします。 （１）円形断面…半径５．６ミリ、円周３５．４ミリ、電流の通る面積３．５４平方ミリ （２）正方形断面…一辺１０ミリ、周囲４０ミリ、電流の通る面積４平方ミリ （３）長方形断面…５ミリ×２０ミリ、周囲５０ミリ、電流の通る面積５平方ミリ （４）パイプ断面…外径３０．８ミリ×厚み１ミリ、外周９７ミリ、電流の通る面積９．７平方ミリ パイプ＞板＞角＞円形 の順に電流の通る面積が大きい事がお分かりでしょう。 電流の通る面積が大きいという事は抵抗が小さく電流が流れ易いという事です。 次にお願いです。 （１）前の質問を締め切ってから次の関連質問をして下さい。あるいは、補足の欄を使って追加質問をして下さい。補足を使えば、質問者と回答者のキャッチボールをする事も出来ます。 （２）関連質問をする時は前の質問の番号又はＵＲＬを記載すると、回答者が回答し易いです。
その他の回答 (3)
- ikkyu3
- ベストアンサー率43% (535/1229)
No.2のものです。うっかりタイトルの「-2」を見落として回答してしまいました。 過去質問のｙｍｍａｓａｙａｎさんの回答で表皮効果は、理解されておいででしたね。その上でのご質問ですね。 ＞なぜ、表面積が大きいと、電流が流れやすいんですか？ 確かに、表皮に厚みが無ければ、電流は、流れられませんよね。 尤もな疑問でした。 大体ですが、 （２/透磁率・電気伝導率・角振動数）＾１/２ の表皮の厚さがあるとされています。 ですから、表面積が広ければ、導電部分の断面積が大きくなり電流が流れやすくなります。
お礼
ありがとうございます。 ２度も回答をいただき、ありがとうございました。
- ikkyu3
- ベストアンサー率43% (535/1229)
この現象を表皮効果と言います。 電磁誘導が表皮降下の原因です。 交流を印加したり電磁波を表面に照射したときに起こります。 電流は、表面を流れ、内部に入らないようになります。 この電流の流れる層を表皮といって、表皮の厚さは周波数が高いほど薄くなります。 周波数が高いと抵抗が増加したかのようになるので、表面積を増すために、縒り線（リッツ線）やリボン状の線を使用します。
お礼
ありがとうございます。
電気が流れることは．電子が移動することです。 こうりゅうじ場または電場を与えた時に．表面の電子は大きく移動するのに対し．奥の電子は．一部エネルギーを表面の電子が吸収してしまいエネルギーがすくなく．あまり移動しません。高周波では電子がさらにはやく右に左に移動します。だから表面だけの電子が振動して．奥の電子は移動できません。 表面だけ電流が流れますから．表面積が大きいと電流が流れやすいのです。
お礼
ありがとうございました。
関連するQ&A
- 表皮効果について
再度のご質問、ご容赦ください。 電線に電流を流すと表皮効果で電線の表面近くを電流がながれますが、この原理について下記の解釈は正しいでしょうか？ 【表皮効果】 電線に電流を流すと、アンペア右ねじの法則で磁束が発生する。 発生した磁束は φ＝ＢＳ＝μＨＳ＝μＩＳ／2πｒ で表されるので、ｒ（電線の中心からの距離）が小さいほど磁束が多くなる。 この磁束と鎖交する電線断面には、ファラデーの法則で電圧が発生し渦電流が流れる。 この渦電流は、レンツの法則のとおり鎖交磁束の変化を妨げる方向に磁束を発生させるように流れる。 よって電線の中心ほど電流が流れにくくなるため、電線表面に電流が集まる。 また、ファラデーの法則ｅ＝Ｎｄφ／ｄｔより、磁束の変化量が大きいほど電圧が高くなるため渦電流も増加するので、高周波ほど表皮効果が顕著になる。 よろしくお願い致します。
- 締切済み
- 自然環境・エネルギー
- 表皮効果の原理について
表皮効果の原理について教えて下さい。 なぜ導体表面のみが高周波電流を流すことが出来て 導体内部では出来なくなるのでしょうか？ これは何が関係しているのでしょうか？ これって導体内部が穴だらけのすかすかの導線を使えば 高周波をうまく流すことが出来るということなのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- コイルの表皮効果
コイルについて全くの素人からの質問です。 先日購入しましたチョークコイルが表皮効果（絶縁皮膜の剥がれ）が原因でショート故障を起こしてしまいました。 ＜＜あくまでもこの現象は「想定」に依る物であり確かではありません→メーカーもショートの事実は認めておりません＞＞ 原因を探求するなかある文献を調べたら「電流の【周波数】が高くなると銅線には表皮効果が起こり銅損も増加します。」とありました。 ？？質問です？？ 【周波数】と【銅損】の関係が理解出来ません。 どなたか教えて頂けませんでしょうか？
- 締切済み
- その他（FA・自動化）
- 表皮効果の影響について
表皮効果について調べています。 表皮効果は交流電流を流したときの電磁誘導の現象だと理解しております。 ただ直流と言われている 周波数成分をもつ脈流（単相半波整流など）も時間的な変化があるので 表皮効果の現象は発生するのではと考えております。 ご存知の方がいらしたらご教授お願いします。 また影響する場合、浸透深さを計算するとき導電率などは材料特性は一緒と仮定すると 周波数に依存すると思いますが ５０Hzの交流と単相半波では同じ浸透深さになるのでしょうか？
- 締切済み
- 物理学
- 表皮効果についての質問
表皮効果について 電磁気を勉強しているのですが、表皮効果の式の意味が完全に理解できていないため、具体的な数値に当てはめた場合どのようになるのかピンときません。下記に分からない事を示します。どなたかご教授ください。 まず 半径a、表皮厚さσの銅線で考えた場合、電流が通る事が出来る断面積は 交流時：２πaσ 直流時：２πa として大丈夫ですよね？ 実行値１Aの交流 と １Aの直流 を流した場合、交流の方が熱量が高くなることはなんとなくわかります。 その条件で、交流が直流に比べて 仮にN倍の熱が発生したとしたら、 その時の交流の角周波数はどのように表記されるでしょうか？ 自分の参考書には |E| ∝ |e^ξ| = e^(r/σ) ただし ξ=r(1+i)/σ |ξ|>>1 a>σ が表皮効果だと示していますが、 この効果と熱をどのように関連付ければいいのか良く分かりません。 どうかよろしくお願いします。 また、良い参考文献がありましたら教えてください。 .
- 締切済み
- 物理学
- 電線の表皮効果
電線に電流を流すと表皮効果で電線の表面近くを電流がながれますが、この原理について教えてください。 フレミング右手・左手の法則と右ねじの法則が関与すると思いますが、詳細がわかりません。 電流が流れると右ねじの法則で磁界が発生しますが、その後の様相について教えてください。 よろしくお願い致します。
- 締切済み
- 自然環境・エネルギー
- 表皮効果の内部状態
表皮効果について、よくわかってきたんですが、 細かいことなんですが、電流をながしたときに中心部と表皮でおきている状態 (磁束と電流の関係)を詳しく知りたいんです。 教えてください。お願いいたします。 関連URL： http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?qid=148030 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?qid=149121
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- 表皮効果について
演習問題を解いていて答えの導き方がわからなかったので質問させてください。 問題は以下の通りです。()内が示された答えです。 自由空間から有限な導電率σをもつ非透磁性の金属平面へ進行する平面波がある。金属内部に進入する磁界成分の振幅はどのように変化するか導出せよ。ただし、σ≫ωμとする。(H0exp(-x√(ωμσ/2))) この問題を解くときに、自分なりに調べた結果、マクスウェルの方程式(∇^2H+(ω^2με-jωμσ)H=0(Hはベクトル))を用いるのだろうかと検討してみましたが、どうも答えに結びつきません。また、答えのxはおそらく金属中の深さを表していて、振幅が減衰していく式であろうと思い、減衰定数などの記述のある書籍を何冊か見て、exp中の√の中身は減衰定数と同じ式であるということがわかりました。 しかしながら、ちゃんとした解答にたどりつけずに困っています。 詳しい方おりましたらご教授くださいませ。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
ありがとうございます。 具体的で、想像しやすくて、わかりやすかったです。