Эффект близости
На
распределение переменного тока в проводе
оказывают влияние токи соседних проводов.
Это явление называют эффектом
близости. Как показано на схематических
картинах магнитных полей двух проводов
с токами (рис. 3.24), различные части сечений
проводов сцеплены с неодинаковым числом
магнитных линий. На основании рассуждений,
аналогичных приведенным для одиночного
провода, можно прийти к заключению, что
наибольшая плотность тока будет в тех
частях сечения проводов, которые сцеплены
с наименьшим числом магнитных линий.
Если
токи в проводах направлены одинаково
(рис. 3.24, а), наибольшая плотность тока
наблюдается в наиболее удаленных друг
от друга частях сечений; при различных
направлениях токов (рис. 3.24, б) наибольшая
плотность тока получается в наиболее
близких друг к другу частях сечений
проводов. Области наибольших плотностей
тока отмечены на рис. 3.24 толстыми линиями.
Вызываемая эффектом близости
неравномерность распределения тока по
сечению проводов приводит к увеличению
потерь энергии, к увеличению разницы в
сопротивлениях проводов переменному
и постоянному токам. Расчеты распределения
тока по сечению проводника с учетом
поверхностного эффекта или эффекта
близости и сопротивления проводника
относятся к задачам теории поля.
Электромагнитное экранирование
Явление затухания электромагнитной волны в поверхностном слое металла используют для экранирования в переменном электромагнитном поле.
Электромагнитные экраны представляют собой полые цилиндрические, сферические или прямоугольные оболочки, внутрь которых помещают экранируемое устройство (например, катушки индуктивности, измерительный прибор и т.п.)
Экран выполняет две функции:
Защищает устройство, заключенное в экране, от влияния внешнего по отношению к экрану электромагнитного поля
Защищает внешнее по отношению к экрану пространство от электромагнитного поля создаваемого устройством, заключенным в экране.
Поскольку на расстоянии, равном длине волны, электромагнитная волна в металле почти полностью затухает, то для хорошей экранировки толщина стенки экрана должна быть примерно, равна длине волны в металле.
Практически приходится учитывать и другие факторы (механическую прочность экрана, его стоимость и т.п.).