Yüzey katmanı etkisi (Cidar etkisi); akım yoğunluğu iletkenin yüzeyinin yakınında en büyük olacak şekilde bir iletken içinde dağıtılan bir alternatif elektrik akımı (AC) eğilimidir ve iletkenin derinliklerinde azalır. Elektrik akımı, iletkenin dış yüzeyi ile yüzey derinliği denilen bir derinlik arasında ağırlıklı olarak akar. Yüzey etkisi yüzey derinliğinin küçük olduğu yerlerde yüksek frekanslar için iletkenin direncinin artmasına sebep olur. Böylece, iletkenin kesitinin etkisini azaltır. Deri etkisi alternatif akımdan kaynaklanan değişen manyetik alanın neden olduğu Eddy akımına (Fulo akımı) karşıt kaynaklanmaktadır. 60 Hz'de bakır'ın yüzey derinliği yaklaşık 8,5 mm. Yüksek frekanslarda yüzey derinliği çok daha küçük olur. Yüzey etkisi nedeniyle artan AC direnç özel dokuma kullanılarak hafifletilebilir. Çünkü büyük bir iletkenin iç akımını çok az taşır. Ayrıca bu tür boru gibi boru şeklinde iletkenler ağırlık ve maliyet tasarrufu için kullanılabilir.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTgyTHpZeEwxTnJhVzVmWkdWd2RHZ3VjM1puTHpJeU1IQjRMVk5yYVc1ZlpHVndkR2d1YzNabkxuQnVadz09LnBuZw==.png)
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTloTDJGaEwwSjFibVJzWlY5amIyNWtkV04wYjNKekxtcHdaeTh5TWpCd2VDMUNkVzVrYkdWZlkyOXVaSFZqZEc5eWN5NXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
Neden
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTlqTDJNM0wxTnJhVzVsWm1abFkzUmZjbVZoYzI5dUxuTjJaeTh5TWpCd2VDMVRhMmx1WldabVpXTjBYM0psWVhOdmJpNXpkbWN1Y0c1bi5wbmc=.png)
İletkenler, genellikle tel formunda, alternatif akımın elektrik sinyallerinin veya elektrik enerjisinin iletilmesinde kullanılır. Elektrik enerjisi kaynağının iletken içerisinde oluşturduğu elektrik alan sonucu parcacıkların, genellikle elektron, hareket etmesi ile elektrik akımı oluşur. Alternatif akım bir iletkene etki ettiğinde iletkenin içerisinde ve etrafında alternatif manyetik alan oluşturur. İletkenin içerisindeki akım yoğunluğu değiştiği zaman, manyetik alan da değişir. Manyetik alandaki bu değişiklik, akım yoğunluğundaki değişimin ters istikametinde bir elektrik alan oluşturur. Bu elektrik alan ( arka EMF) denir. Arka EMF iletkenin merkezinde güçlü olduğu ve sağdaki şekilde görüldüğü gibi, iletkenin dış iletimindeki elektronları zorlar.
Alternatif akım, indüksiyon yasasınca alternatif elektro manyetik alandan dolayı bir iletkenin içerisinde indüklenebilir. Bu yüzden, bir iletken üzerindeki elektromanyetik dalga çarpanı genellikle bir akım üretir. Bu olay elektro manyetik dalgaların metallerden yansıdığının açıklamasıdır.
İtici güç ne olursa olsun, akım yoğunluğu iletkenin yüzeyinde en fazladır, yüzeyinden derinlere indikçe değeri azalır. Akım yoğunluğundaki bu azalış yüzey etkisi olarak bilinir. Yüzey derinliği ise derinliğin ölçüsüdür ve akım yoğunluğu yüzeye yakın yerlerdeki değerinin 1/e'sine düşer. Akımın %98'i bir katman halinde yüzeyden dört kat derinderir. Bu davranış doğru akımdan kaynaklanır.
Yüzey etkisinden ilk küresel iletkenlerin durum için 1883 yılında tarafından yayınlanan bir yazıda bahsetildi ve 1885 yılında Oliver Heaviside tarafından herhangi bir şekildeki iletkenlere genelleştirildi. Yüzey etkisi, radyo-frekansları ve mikrodalga devrelerin tasarımı, iletim hatları (ve dalga kılavuzlarının) ve antenler için analizlerde pratik sonuçlara sahiptir. Ayrıca AC elektrik iletim ve dağıtım sistemlerinde şebeke frekansları (50–60 Hz) önemlidir. Yüzey etkisi en çok elektrik akımlarının iletimini içeren uygulamalar ile ilişkili olmasına rağmen, bür düzlemin deri derinliği de, bir toplu malzeme içindeki elektrik ve manyetik alanlar ile üstel azalmasını, hem de indüklenen akımların yoğunluğu da ele alır.
Formül
AC akım yoğunluğu , J, bir iletken üzerinde, yüzeyindeki değere (JS) ve derinliğine (d) bağlı olarak üssel şekilde azalır. Formülü aşağıdaki gibidir:
δ cilt derinliğini ifade eder. Yüzey derinliği yüzeyin altında derinlik olarak tanımlanır ve değeri 1/e (yaklaşık 0,3) JS kadardır. Yüzey derinliğinin genel formülü:
= İletkenin özdirenci
= Akımın açısal frekansı (2π x frekans)
= İletkenin bağıl manyetik geçirgenliği
= Boş alan geçirgenliği
=
= Maddenin göreli geçirgenliği
= Boş alan geçirgenliği
=
Frekansları çok aşağıdaki 1/pe miktarı içinde büyük radikal kapatmak için birlik ve formül daha genellikle verildiği gibi:
\delta=\sqrt{{2\rho }\over{\omega\mu}}
Bu formül ( büyük hayali bir kısım olduğunda) uzak güçlü atomik veya moleküler rezonanslardan itibaren geçerlidir ve malzemenin plazma frekansı ile iletim elektronları içeren çarpışmaları arasındaki ortalama süre tersi oldukça frekansı altındadır. Bu tür metaller gibi iyi iletkenler, bu koşulların tümünde bu formülün geçerliliği vardır, en azından mikrodalga frekanslarına kadar sağlanmaktadır. Örneğin bakır olması durumunda, 10^18 Hz altındaki frekanslar için doğrudur.
Ancak, çok zayıf iletkenler, yeterince yüksek frekanslarda, büyük radikal artışlar da faktör artar. 'den çok daha yüksek frekanslarda sürekli azaltmak yerine yüzey derinliği gözlemlenebilir, yaklaşımlar bir asimptotik değeri:
\delta \approx {2 \rho} \sqrt{\epsilon \over \mu}
Bu ayrılış her zamanki formül kullanılarak sadece düşük iletkenlik gösteren malzemelerin vakum dalga boyunda yüzey derinliğinin çok daha büyük olduğu frekanslar için geçerlidir. Örneğin, toplu silikon (katkısız) zayıf bir iletkendir ve 100 kHz (λ = 3000 m) yaklaşık 40 metre deri derinliğe sahiptir. Ancak, frekans megahertz aralığın da arttığı için yüzey derinliği asla 11 metre asimptotik değerinin altına düşmez. Sonuç olarak silikon gibi katkısız zayıf katı iletkenlerde, yüzey etkisinin en pratik durumlarda dikkate alınması gerekmemektedir. herhangi bir akım da frekans ne olursa olsun akım malzemenin kesitine dağılır.
Direnç
Büyük bir iletkenin yüzeyine yakın sınırlı bir akım nedeniyle etkili rezistans, bu malzemenin DC dirençe göre kalınlığı d tabakası boyunca eşit akıyormuş gibi çözülebilir. Etkili kesit alanı δ kez iletkenin çevresi yaklaşık olarak eşittir. Böylece, uzun silindirik bir iletken, yaklaşık bu doğru akımı taşıyan δ duvar kalınlığı olan içi boş bir borunun bir dirence sahiptir. AC direnç telin uzunluğu L ve direnç:
Uygun bir formül (F. E. Terman'e ithafen) için çapı DW olan bir telin dairesel kesiti olan direnci artıracak 10% frekans f:
Yukarıda tarif edilen AC direncinde artış sadece yalıtılmış bir kablo olduğu için doğrudur. Örneğin diğer tellere yakın bir tel, kablo veya bir bobinde, AC direnç de sık sık AC direnci çok daha ciddi bir artışa neden olan yakınlık etkisi ile etkilenir.
Malzemenin yüzey derinliği için etkisi
İyi bir iletken için yüzey derinliğinin değeri iletkenin öz direncinin kare kökü ile doğru orantılıdır. Bu, iyi iletkenlerin daha az yüzey derinliğine sahip olduğu anlamına gelir. En iyi iletkenlerin bütün dirençleri yüzey derinliğinin etkisi ile iyice azalır. Ancak, çok iyi bir iletken yüksek özdirençe sahip bir iletken ile birleştirildiğinde AC ve DC akımlarındaki direnç değeri çok yüksek olur. Örneğin, 60 Hz, 2000 MCM (1000 milimetre Kare) bakır iletken DC akımında olduğundan %23 daha fazla dirençe sahiptir. Aynı boyutta iletken alüminyum kullanıldığında 60 Hz AC'de DC akımında olduğundan sadece %10 daha fazla direnç gösterir.
Yüzey derinliği de iletkenin geçirgenliği ile ters kare kök olarak değişir. Demir için iletkenlik yaklaşık bakırın 1/7'si kadardır. Ancak ferromanyetik olması bu iletkenliği yaklaşık 10.000 kat daha arttırır. Bu durum demirin yüzey derinliğini bakırın 1/38 oranına düşürür, yaklaşık 60 Hz için 220 mikrometre. (Alüminyum gibi ferromanyetik olmayan bir iletken için bir temel olarak hizmet vererek mekanik gücü eklemek için hariç) Demir tel, alüminyum gibi ferromanyetik olmayan bir iletkene bir çekirdek olarak hizmet veren mekanik mukavemet eklemek amacının dışında, A.C. güç hatları için bu işe yaramaz. Yüzey etkisi güç transformatörleri içinde laminasyonların kayıplarını arttırarak etkinliklerini azaltır.
Demir çubuklar direkt akım (DC) kaynağı için iyi çalışır ama 60 Hz'in çok üzerindeki frekanslardaki AC akımlarında demir çubukları kullanmak mümkün değildir. Birkaç kilohertz frekansta, arttırılmış AC akımı üzerinden akarken kaynak çubuğu korlaştırır. Sadece manyetik olmayan çubuklar yüksek frekanslı kaynaklar için kullanılabilir.
1 megahertz'de yüzey etkisinin derinliği; ıslak toprak için 5,03 m, deniz suyunun ise yaklaşık 0.25 m.
Hafifletme
Bir tür kablo olan litz Tel (Almanca Litzendraht, örgülü Tel) bir megahertz frekansta birkaç kilohertzlik yüzey etkisini hafifletmek için kullanılır. Bu dikkatle tasarlanmış model dahilinde bir arada dokunan yalıtılmış tel şeritler bir dizi oluşur. Bunun amacı toplam manyetik alanının tüm teller üzerinde eşit davranması ve akımın tüm tel boyunca eşit dağılmasıdır. Yüzey etkisi ince şeritlerin hepsinin üzerinde çok az etkiye sahiptir, örgü model AC direncinde aynı artıştan muzdarip değildir.
Litz tel genellikle yüzey etkisi ve yakınlık etkisini azaltarak transformatörlerin etkinliğini artırmak için yüksek frekanslı transformatör sargılarında kullanılır. Büyük güç transformatörleri, litz tel benzeri iletkenler ile sarılmaktadır ama şebeke frekanslarında daha büyük bir kesit alanı daha büyük yüzey derinliği doğurur. karbon nanotüplerden oluşan iletkenler mikrodalga frekanslarında orta dalgadan antenler için iletken olarak gösterilmiştir. Standart anten iletkenlerinin aksine, parçacığın kesitinin tam kullanımı son derece hafif bir anten ile sonuçlanır ve nanotüpler yüzey derinliğinden çok daha küçüktür.
Yüksek gerilim, yüksek akım enerji hatları genellikle çelik takviye çekirdekli alüminyum kablo kullanır; çelik çekirdeğin yüksek direncinin önemi yoktur çünkü AC akımın olmadığı yüzey derinliğinin daha aşağısına gömülmüştür.
Yüksek akımların (binlerce amper) uygulandığı yerlerde, katı iletkenler genellikle bu tüpler ile değiştirilmiştir. Bunlar düşük akımların kullanıldığı yerlerde iç kısmını tamamiyle bertaraf eder. Bu AC direncini bir miktar etkiler, ancak önemli ölçüde iletken ağırlığını azaltır. Tüplerin yüksek mukavemetli ve düşük ağırlıklı olması önemli ölçüde açıklık kapasitesini arttırır. Elektrik kaynağının şalt alanındaki destek yalıtkanlarının arasındaki mesafe tipik boru iletkenler için birkaç metre olabilir. Uzun açıklıklar da genellikle fiziksel sarkma gösterirler ama bu elektrik performansını etkilemez. Kayıpları önlemek için borunun içerisindeki iletkenin iletkenliği yüksek olmak zorundadır.
Yüksek akım durumlarında iletkenler (yuvarlak veya düz bara) yüzey etkisi de metal viraj içinde sıkıştırılır ve viraj dışına gerilir keskin virajlarda kalınlık 5 ila 50 mm olabilir. Kısa yolda iç yüzey sonuçlarında bir düşük direnç, nedenleri çoğu geçerli olmak konsantre kapatmak için iç yüzey bend. Bu neden bir artış sıcaklık artışı o bölgeye göre olan düz (unbent) alanının aynı iletken. Benzer bir deri etkisi oluşur köşeleri dikdörtgen iletkenler (izlendi enine kesit), manyetik alan daha fazla konsantre de köşeleri daha iki, üç. Bu sonuçlar üstün performans (yani daha yüksek akım ile daha düşük sıcaklık artışı) geniş ince iletkenler - örneğin "şerit" iletkenler, nerede etkilerinden köşeleri olduğunu etkili bir şekilde ortadan kaldırılmıştır.
Yuvarlak bir iç kısım içeren transformatör, aynı malzemenin kare veya dikdörtgen bir çekirdeğe sahip eşdeğer oranlı transformatöre göre daha verimli olacağı belirtilmektedir.
Katı ya da boru iletkenler gümüş ile kaplandığı zaman en yüksek iletkenlik ile yararlanılabilirler. Bu teknik, özellikle VHF mikrodalga frekansları için kullanılır, çok küçük yüzey derinliği gerektirir ki sadece çok ince tabaka Gümüş çok düşük bir maliyetle iletkenliğin geliştirilmesini sağlar. Gümüş kaplama mikrodalgaların iletimi için de kullanılan dalga kılavuzu yüzeyi üzerinde kullanılır. Bunun nedeni eşlik eden eddy akımlarını etkileyen rezistif kayıpla yayılan dalganın zayıflamasıdır; dalga yapısının birçok ince yüzey tabakası, yüzey etkisini bu eddy akımları için sınırlandırır. Deri etkisi aslında kendisini bu gibi durumlarda etkilemez, iletkenin yüzeyine yakın akımların dağılımı kıymetli metallerin kullanımı pratik hale getirir. Bakır ve gümüş daha düşük bir iletkenliğe sahip olmasına rağmen, altın kaplama de kullanılabilir çünkü bakır ve gümüşün aksine, kararmaz ya da paslanmaz. Bbakır ya da gümüş, ince bir paslanmış katman düşük bir iletkenliğe sebep olacaktır. Böylece akımın büyük çoğunluğunun kaybolmasına sebep olur.
Not: Isı bağımlı tel imalatın da ısı, son işlemde ürünün yüzeyinde oksitlenmeye (paslanma) neden olur. Bu nedenle, yüzeyin iletkenliği içerisinde barınan metalin iletkenliğinden daha az önem taşır. Bu oksitlenmiş yüzey malzemesi kaldırılmadığı sürece, teorik olarak bazı performans kayıplarının meydana gelmesi beklenebilir.
Örnekler
Aşağıdaki gibi yüzey derinliği için pratik bir formül elde edebiliriz:
\delta=\sqrt{{2\rho }\over{(2 \pi f) (\mu_0 \mu_r)}} \approx 503\,\sqrt{\frac{\rho}{\mu_r f}}
Parametreler;
\delta = Yüzey derinliği (metre) \mu_r = Merkezin göreli geçirgenliği \rho = Merkezin direnci Ohm·m da eşit karşılıklı onun iletkenlik: \rho = 1/ \sigma (bakır için, ρ = 1.68×10−8 Ω·m) f = Alternatif akımın frekansı (Hz)
Altın iyi bir iletkendir direnç 2.44×10-8 Ohm·m ve esasen manyetik değildir 1, Bu yüzden onun yüzey derinliği 50 Hz frekansta aşağıda verilmiştir;
\delta = 503 \,\sqrt{\frac{2.44 \cdot 10^{-8}}{1 \cdot 50}}= 11.1\,\mathrm{mm}
Kurşun, altının aksine, zayıf bir iletkendir (metaller arasında) direnç 2.2x10^-7, yaklaşık 9 kez altından fazladır. Kurşunun yüzey derinliği 50 Hz yaklaşık 33 mm veya Katı altının.
Düşük iletkenlik göstermelerine rağmen demir durumunda olduğu gibi yüksek manyetik malzemeler yüksek geçirgenlik () oranından dolayı azaltılmış yüzey derinliğine sahiptir. Bunun bir pratik sonucu olarak, indüksiyon ocakları kullanıcılar tarafından bulunur, paslanmaz çelik bazı tencere türleri için kullanışsız çünkü onlar ferromanyetikliğe sahip değiller.
çok yüksek frekanslarda iyi iletkenler için yüzey derinliği çok küçük olur. Örneğin, 10 GHz (mikrodalga bölgesi) frekansında bazı ortak metallerin deri kalınlıkları bir mikrometreden çok daha azdır:
İletken | Yüzey Derinliği (mm) |
---|---|
Alüminyum | 0.80 |
Bakır | 0.65 |
Altın | 0.79 |
Gümüş | 0.64 |
Bu nedenle mikrodalga frekanslarında, akımın büyük çoğunluğu mevcut yüzeyine en yakın derece ince bir bölgede akar. Bu nedenle mikrodalga frekanslarında dalga kılavuzlarının ohmik kayıpları yalnızca malzemenin yüzey kaplamasa bağlıdır. Bir katman olarak 3 mm kalınlığında Gümüş buharlaştırılarak bir parça camın üzerine birleştirilir, böylece bu tür frekanslar da mükemmel bir iletken haline gelir.
Bakır da yüzey derinlik frekansının kare köke göre düşmesi görülebilir:
Frekans | Yüzey Derinliği (mm): |
---|---|
60 Hz | 8460 |
10 kHz | 660 |
100 kHz | 210 |
1 MHz | 66 |
10 MHz | 21 |
100 MHz | 6.6 |
Elektromanyetik mühendislikte Hayt, 60 Hz'de bir inç'in üçte biri kalınlıkta bakır ile alternatif enerji (AC) için bir enerji istasyonunda enerji dağıtım hattı bakır çöpüdür ve pratikte yüksek gerilim hatlarında bakırın kesit alanı çok az bir kısmı için yarım inç'ten fazladır.
Yüzey etkisinin iletkenin öz indüksiyonunu azaltması
Bir eş eksenli kablonun iç ve dış iletkenlerini gösteren aşağıdaki şemaya bakın. Yüzey etkisi yüksek frekanslar da bir iletkenin yüzeyinde akımın ağırlıklı olarak akmasına neden olduğundan, telin içindeki manyetik alan da azalma görülebilir. Tel kendisinin kendi kendinin endüktansı üzerinde küçük bir etkiye sahip olacağını gösterilebilir, Skilling ya da Hayt için bu fenomene bir matematiksel çözüm.
Bu bağlamda indüktans çıplak iletken değil, bir devre elemanı olarak kullanılan bir bobinin indüktans ifade ettiğini unutmayın. Bir bobinin endüktans sarım sayısının karesine göre endüktans artar, bobin sarım arasındaki karşılıklı indüktans hakimdir. Ancak, yalnızca tek bir tel söz konusu olduğunda, o zaman (telin toplam akımı nedeniyle) telin dış manyetik alanını içeren "Dış endüktans"a ek olarak, (aşağıdaki şekilde beyaz bölgesinde görüldüğü gibi) "Iç indüktans" çok daha küçük bir bileşendir, telin kendisinin içindeki manyetik alan da vardır (şekil B'de görüldüğü gibi). Tek bir telin iç endüktansı az önemlidir. Bir iletim hattı durumunda ikinci bir iletken mevcudiyeti aşağıda ele alındığı gibi, farklı bir işlem gerektirir.
Yüzey etkisinden dolayı yüksek frekanslarda kablonun iç indüksiyonu ortadan kaybolur. Bu durum çift bükümlü bir telefon durumunda görülebilir. Bobin tasarımında ya da microtellerin özelliklerinin hesaplanması gibi normal durumlarda iç indüksiyonun etkisi göz ardı edilebilir.
Eş eksenli bir kablo da her uzunluktaki indüktans
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTh3THpBMUwwTnZZWGhmWVc1a1gxTnJhVzVmUkdWd2RHZ3VjM1puTHpnd01IQjRMVU52WVhoZllXNWtYMU5yYVc1ZlJHVndkR2d1YzNabkxuQnVadz09LnBuZw==.png)
Verilen bir akım için, manyetik alan içinde depolanan toplam enerji, hesaplanan mevcut koaksiyel bobin üzerinden akan akımın elektrik enerjisi ile aynı olmak zorundadır.
Bir koaksiyal kablonun içindeki manyetik alan üç bölgeye ayrılabilir, her biri kablo uzunluğu tarafından görülen elektrik endüksiyonuna katkıda bulunacaktır.
İndüksiyon ,
, olan yarı çap ile iletkenin merkezi arasındaki bölgedeki manyetik alan ile ilişkilidir.
İndüksiyon ,
olan iki iletken arasındaki bölge de manyetik alan ile ilişkilidir. İletkenlerin arasındaki dielektrik (yalıtkan malzeme) muhtemelen hava.
İndüksiyon ,
, kabuk iletkenin içerisinde olan alanın manyetik alanı ile ilişkilidir.
Net elektrik endüksiyon, üçünün katkısı ile bulunur:
, yüzey etkisi tarafından değişmez ve belirli bir frekans için verilen Lext değeri bir eş eksenli kablo da her uzunluk (D) birimi için indüksiyon (L) ;
Düşük frekanslar, üç indüksiyon tam olarak mevcut; .
Yüksek frekanslar, yalnızca dielektrik bölgesi manyetik akıya sahip, bu yüzden; .
Eş eksenli iletim hatları hakkındaki en çok tartışma, radyo frekansları için kullanılabileceğinin varsayalması, yani denklemlere sadece ikinci durumda karşılık verilir.
Yüzey etkisi arttıkça, akım iç iletken (r = a) ve kalkan içinin dışına yakın konsantre edilmiştir (r = C). Esasen iç iletkende hiç akım derinliği olmadığı için, iç iletkenin yüzeyinin altında herhangi bir manyetik alan yoktur. İç iletkendeki akım dış iletkende akan ters akım ile dengeli olduğundan, dış iletkenin kendi kendine manyetik alanı yoktur olduğunda. Sadece yüksek frekanslarda elektrik indüksiyona katkıda bulunur.
Aşağıdaki tabloda görüleceği üzere geometri farklı olsa da, telefon hatlarında kullanılan çift bükülmüş tel aynı şekilde etkilenir: yüksek frekanslarda bobin %20'den fazla azaltır.
Frekans fonksiyonu olarak telefon kablolarının özellikleri
Temsilci parametre veri için 24 göstergesi PIC telefon kablosu at 21 °C (70 °F).
Frekans (Hz) | R (Ohm/km) | (MH/km) L | (Us/km) G | (NF/km)C |
---|---|---|---|---|
1 | 172.24 | 0.6129 | 0.000 | 51.57 |
1k | 172.28 | 0.6125 | 0.072 | 51.57 |
10k | 172.70 | 0.6099 | 0.531 | 51.57 |
100k | 191.63 | 0.5807 | 3.327 | 51.57 |
1M | 463.59 | 0.5062 | 29.111 | 51.57 |
2M | 643.14 | 0.4862 | 53.205 | 51.57 |
5M | 999.41 | 0.4675 | 118.074 | 51.57 |
Diğer göstergeleri, sıcaklık ve türleri için daha kapsamlı tablolar ve tablolar Reeve mevcuttur. Chen aynı veri bir parametreli kullanılabilir 50 MHz.
Chen çift bükümlü telefonlar için bir denklem verir:
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- Chen, Walter Y. (2004), Home Networking Basics, Prentice Hall, ISBN
- Hayt, William (1981), Engineering Electromagnetics (4.4yayıncı= McGraw-Hill bas.), ISBN
- Hayt, William Hart. Engineering Electromagnetics Seventh Edition. New York: McGraw Hill, 2006. .
- Nahin, Paul J. Oliver Heaviside: Sage in Solitude. New York: IEEE Press, 1988. .
- Ramo, S., J. R. Whinnery, and T. Van Duzer. Fields and Waves in Communication Electronics. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1965.
- Ramo, Whinnery, Van Duzer (1994). Fields and Waves in Communications Electronics. John Wiley and Sons.
- Reeve, Whitman D. (1995), Subscriber Loop Signaling and Transmission Handbook, IEEE Press, ISBN
- Skilling, Hugh H. (1951), Electric Transmission Lines, McGraw-Hill
- (1943), Radio Engineers' Handbook, New York: McGraw-Hill
- Xi Nan; Sullivan, C. R. (2005), "An equivalent complex permeability model for litz-wire windings", Industry Applications Conference, cilt 3, ss. 2229-2235, doi:10.1109/IAS.2005.1518758, ISBN , ISSN 0197-2618
- Jordan, Edward Conrad (1968), Electromagnetic Waves and Radiating Systems, Prentice Hall, ISBN
- Vander Vorst, Andre; Rosen, Arye; Kotsuka, Youji (2006), RF/Microwave Interaction with Biological Tissues, John Wiley and Sons, Inc., ISBN
- Popovic, Zoya; Popovic, Branko (1999), Chapter 20,The Skin Effect, Introductory Electromagnetics, Prentice-Hall, ISBN
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Yuzey katmani etkisi Cidar etkisi akim yogunlugu iletkenin yuzeyinin yakininda en buyuk olacak sekilde bir iletken icinde dagitilan bir alternatif elektrik akimi AC egilimidir ve iletkenin derinliklerinde azalir Elektrik akimi iletkenin dis yuzeyi ile yuzey derinligi denilen bir derinlik arasinda agirlikli olarak akar Yuzey etkisi yuzey derinliginin kucuk oldugu yerlerde yuksek frekanslar icin iletkenin direncinin artmasina sebep olur Boylece iletkenin kesitinin etkisini azaltir Deri etkisi alternatif akimdan kaynaklanan degisen manyetik alanin neden oldugu Eddy akimina Fulo akimi karsit kaynaklanmaktadir 60 Hz de bakir in yuzey derinligi yaklasik 8 5 mm Yuksek frekanslarda yuzey derinligi cok daha kucuk olur Yuzey etkisi nedeniyle artan AC direnc ozel dokuma kullanilarak hafifletilebilir Cunku buyuk bir iletkenin ic akimini cok az tasir Ayrica bu tur boru gibi boru seklinde iletkenler agirlik ve maliyet tasarrufu icin kullanilabilir Elektrik akiminin silindirik iletken icerisindeki dagilimi kesit olarak gosterilmistir Alternatif akim AC icin elektrik akiminin buyuk cogunlugu 63 yuzey ile akimin frekansina elektrik ve manyetik alanin ozelliklerine bagli olan derinlik d arasinda akar Tek bir sef olarak bu guc iletim yukleme act 3 Tel demetleri Tek bir tel kullanarak ayni miktarda metal basina kilometre olacagini yuksek zararlar nedeniyle cilt etkisi NedenTelin kalinligi nedeniyle eddy akimi telin icerisinde dolasir H alanindaki degisimden kaynaklanan bu yuzden telin merkezinde dolasan akim kaybolur ve yuzeyindekini guclendirir Iletkenler genellikle tel formunda alternatif akimin elektrik sinyallerinin veya elektrik enerjisinin iletilmesinde kullanilir Elektrik enerjisi kaynaginin iletken icerisinde olusturdugu elektrik alan sonucu parcaciklarin genellikle elektron hareket etmesi ile elektrik akimi olusur Alternatif akim bir iletkene etki ettiginde iletkenin icerisinde ve etrafinda alternatif manyetik alan olusturur Iletkenin icerisindeki akim yogunlugu degistigi zaman manyetik alan da degisir Manyetik alandaki bu degisiklik akim yogunlugundaki degisimin ters istikametinde bir elektrik alan olusturur Bu elektrik alan arka EMF denir Arka EMF iletkenin merkezinde guclu oldugu ve sagdaki sekilde goruldugu gibi iletkenin dis iletimindeki elektronlari zorlar Alternatif akim induksiyon yasasinca alternatif elektro manyetik alandan dolayi bir iletkenin icerisinde induklenebilir Bu yuzden bir iletken uzerindeki elektromanyetik dalga carpani genellikle bir akim uretir Bu olay elektro manyetik dalgalarin metallerden yansidiginin aciklamasidir Itici guc ne olursa olsun akim yogunlugu iletkenin yuzeyinde en fazladir yuzeyinden derinlere indikce degeri azalir Akim yogunlugundaki bu azalis yuzey etkisi olarak bilinir Yuzey derinligi ise derinligin olcusudur ve akim yogunlugu yuzeye yakin yerlerdeki degerinin 1 e sine duser Akimin 98 i bir katman halinde yuzeyden dort kat derinderir Bu davranis dogru akimdan kaynaklanir Yuzey etkisinden ilk kuresel iletkenlerin durum icin 1883 yilinda tarafindan yayinlanan bir yazida bahsetildi ve 1885 yilinda Oliver Heaviside tarafindan herhangi bir sekildeki iletkenlere genellestirildi Yuzey etkisi radyo frekanslari ve mikrodalga devrelerin tasarimi iletim hatlari ve dalga kilavuzlarinin ve antenler icin analizlerde pratik sonuclara sahiptir Ayrica AC elektrik iletim ve dagitim sistemlerinde sebeke frekanslari 50 60 Hz onemlidir Yuzey etkisi en cok elektrik akimlarinin iletimini iceren uygulamalar ile iliskili olmasina ragmen bur duzlemin deri derinligi de bir toplu malzeme icindeki elektrik ve manyetik alanlar ile ustel azalmasini hem de induklenen akimlarin yogunlugu da ele alir FormulAC akim yogunlugu J bir iletken uzerinde yuzeyindeki degere JS ve derinligine d bagli olarak ussel sekilde azalir Formulu asagidaki gibidir J JSe d d displaystyle J J mathrm S e d delta d cilt derinligini ifade eder Yuzey derinligi yuzeyin altinda derinlik olarak tanimlanir ve degeri 1 e yaklasik 0 3 JS kadardir Yuzey derinliginin genel formulu d 2rwm1 rwϵ 2 rwϵ displaystyle delta sqrt 2 rho over omega mu sqrt sqrt 1 left rho omega epsilon right 2 rho omega epsilon r displaystyle rho Iletkenin ozdirenci w displaystyle omega Akimin acisal frekansi 2p x frekans mr displaystyle mu r Iletkenin bagil manyetik gecirgenligi m0 displaystyle mu 0 Bos alan gecirgenligi mr displaystyle mu r m0 displaystyle mu 0 m0 displaystyle mu 0 ϵr displaystyle epsilon r Maddenin goreli gecirgenligi ϵ0 displaystyle epsilon 0 Bos alan gecirgenligi ϵr displaystyle epsilon r ϵ0 displaystyle epsilon 0 ϵ0 displaystyle epsilon 0 Frekanslari cok asagidaki 1 pe miktari icinde buyuk radikal kapatmak icin birlik ve formul daha genellikle verildigi gibi delta sqrt 2 rho over omega mu Bu formul buyuk hayali bir kisim oldugunda uzak guclu atomik veya molekuler rezonanslardan itibaren gecerlidir ve malzemenin plazma frekansi ile iletim elektronlari iceren carpismalari arasindaki ortalama sure tersi oldukca frekansi altindadir Bu tur metaller gibi iyi iletkenler bu kosullarin tumunde bu formulun gecerliligi vardir en azindan mikrodalga frekanslarina kadar saglanmaktadir Ornegin bakir olmasi durumunda 10 18 Hz altindaki frekanslar icin dogrudur Ancak cok zayif iletkenler yeterince yuksek frekanslarda buyuk radikal artislar da faktor artar den cok daha yuksek frekanslarda surekli azaltmak yerine yuzey derinligi gozlemlenebilir yaklasimlar bir asimptotik degeri delta approx 2 rho sqrt epsilon over mu Bu ayrilis her zamanki formul kullanilarak sadece dusuk iletkenlik gosteren malzemelerin vakum dalga boyunda yuzey derinliginin cok daha buyuk oldugu frekanslar icin gecerlidir Ornegin toplu silikon katkisiz zayif bir iletkendir ve 100 kHz l 3000 m yaklasik 40 metre deri derinlige sahiptir Ancak frekans megahertz araligin da arttigi icin yuzey derinligi asla 11 metre asimptotik degerinin altina dusmez Sonuc olarak silikon gibi katkisiz zayif kati iletkenlerde yuzey etkisinin en pratik durumlarda dikkate alinmasi gerekmemektedir herhangi bir akim da frekans ne olursa olsun akim malzemenin kesitine dagilir DirencBuyuk bir iletkenin yuzeyine yakin sinirli bir akim nedeniyle etkili rezistans bu malzemenin DC dirence gore kalinligi d tabakasi boyunca esit akiyormus gibi cozulebilir Etkili kesit alani d kez iletkenin cevresi yaklasik olarak esittir Boylece uzun silindirik bir iletken yaklasik bu dogru akimi tasiyan d duvar kalinligi olan ici bos bir borunun bir dirence sahiptir AC direnc telin uzunlugu L ve direnc R Lrp D d d LrpDd displaystyle R approx L rho over pi D delta delta approx L rho over pi D delta Uygun bir formul F E Terman e ithafen icin capi DW olan bir telin dairesel kesiti olan direnci artiracak 10 frekans f DW 200 mmf Hz displaystyle D mathrm W frac 200 mathrm mm sqrt f mathrm Hz Yukarida tarif edilen AC direncinde artis sadece yalitilmis bir kablo oldugu icin dogrudur Ornegin diger tellere yakin bir tel kablo veya bir bobinde AC direnc de sik sik AC direnci cok daha ciddi bir artisa neden olan yakinlik etkisi ile etkilenir Malzemenin yuzey derinligi icin etkisiIyi bir iletken icin yuzey derinliginin degeri iletkenin oz direncinin kare koku ile dogru orantilidir Bu iyi iletkenlerin daha az yuzey derinligine sahip oldugu anlamina gelir En iyi iletkenlerin butun direncleri yuzey derinliginin etkisi ile iyice azalir Ancak cok iyi bir iletken yuksek ozdirence sahip bir iletken ile birlestirildiginde AC ve DC akimlarindaki direnc degeri cok yuksek olur Ornegin 60 Hz 2000 MCM 1000 milimetre Kare bakir iletken DC akiminda oldugundan 23 daha fazla dirence sahiptir Ayni boyutta iletken aluminyum kullanildiginda 60 Hz AC de DC akiminda oldugundan sadece 10 daha fazla direnc gosterir Yuzey derinligi de iletkenin gecirgenligi ile ters kare kok olarak degisir Demir icin iletkenlik yaklasik bakirin 1 7 si kadardir Ancak ferromanyetik olmasi bu iletkenligi yaklasik 10 000 kat daha arttirir Bu durum demirin yuzey derinligini bakirin 1 38 oranina dusurur yaklasik 60 Hz icin 220 mikrometre Aluminyum gibi ferromanyetik olmayan bir iletken icin bir temel olarak hizmet vererek mekanik gucu eklemek icin haric Demir tel aluminyum gibi ferromanyetik olmayan bir iletkene bir cekirdek olarak hizmet veren mekanik mukavemet eklemek amacinin disinda A C guc hatlari icin bu ise yaramaz Yuzey etkisi guc transformatorleri icinde laminasyonlarin kayiplarini arttirarak etkinliklerini azaltir Demir cubuklar direkt akim DC kaynagi icin iyi calisir ama 60 Hz in cok uzerindeki frekanslardaki AC akimlarinda demir cubuklari kullanmak mumkun degildir Birkac kilohertz frekansta arttirilmis AC akimi uzerinden akarken kaynak cubugu korlastirir Sadece manyetik olmayan cubuklar yuksek frekansli kaynaklar icin kullanilabilir 1 megahertz de yuzey etkisinin derinligi islak toprak icin 5 03 m deniz suyunun ise yaklasik 0 25 m HafifletmeBir tur kablo olan litz Tel Almanca Litzendraht orgulu Tel bir megahertz frekansta birkac kilohertzlik yuzey etkisini hafifletmek icin kullanilir Bu dikkatle tasarlanmis model dahilinde bir arada dokunan yalitilmis tel seritler bir dizi olusur Bunun amaci toplam manyetik alaninin tum teller uzerinde esit davranmasi ve akimin tum tel boyunca esit dagilmasidir Yuzey etkisi ince seritlerin hepsinin uzerinde cok az etkiye sahiptir orgu model AC direncinde ayni artistan muzdarip degildir Litz tel genellikle yuzey etkisi ve yakinlik etkisini azaltarak transformatorlerin etkinligini artirmak icin yuksek frekansli transformator sargilarinda kullanilir Buyuk guc transformatorleri litz tel benzeri iletkenler ile sarilmaktadir ama sebeke frekanslarinda daha buyuk bir kesit alani daha buyuk yuzey derinligi dogurur karbon nanotuplerden olusan iletkenler mikrodalga frekanslarinda orta dalgadan antenler icin iletken olarak gosterilmistir Standart anten iletkenlerinin aksine parcacigin kesitinin tam kullanimi son derece hafif bir anten ile sonuclanir ve nanotupler yuzey derinliginden cok daha kucuktur Yuksek gerilim yuksek akim enerji hatlari genellikle celik takviye cekirdekli aluminyum kablo kullanir celik cekirdegin yuksek direncinin onemi yoktur cunku AC akimin olmadigi yuzey derinliginin daha asagisina gomulmustur Yuksek akimlarin binlerce amper uygulandigi yerlerde kati iletkenler genellikle bu tupler ile degistirilmistir Bunlar dusuk akimlarin kullanildigi yerlerde ic kismini tamamiyle bertaraf eder Bu AC direncini bir miktar etkiler ancak onemli olcude iletken agirligini azaltir Tuplerin yuksek mukavemetli ve dusuk agirlikli olmasi onemli olcude aciklik kapasitesini arttirir Elektrik kaynaginin salt alanindaki destek yalitkanlarinin arasindaki mesafe tipik boru iletkenler icin birkac metre olabilir Uzun acikliklar da genellikle fiziksel sarkma gosterirler ama bu elektrik performansini etkilemez Kayiplari onlemek icin borunun icerisindeki iletkenin iletkenligi yuksek olmak zorundadir Yuksek akim durumlarinda iletkenler yuvarlak veya duz bara yuzey etkisi de metal viraj icinde sikistirilir ve viraj disina gerilir keskin virajlarda kalinlik 5 ila 50 mm olabilir Kisa yolda ic yuzey sonuclarinda bir dusuk direnc nedenleri cogu gecerli olmak konsantre kapatmak icin ic yuzey bend Bu neden bir artis sicaklik artisi o bolgeye gore olan duz unbent alaninin ayni iletken Benzer bir deri etkisi olusur koseleri dikdortgen iletkenler izlendi enine kesit manyetik alan daha fazla konsantre de koseleri daha iki uc Bu sonuclar ustun performans yani daha yuksek akim ile daha dusuk sicaklik artisi genis ince iletkenler ornegin serit iletkenler nerede etkilerinden koseleri oldugunu etkili bir sekilde ortadan kaldirilmistir Yuvarlak bir ic kisim iceren transformator ayni malzemenin kare veya dikdortgen bir cekirdege sahip esdeger oranli transformatore gore daha verimli olacagi belirtilmektedir Kati ya da boru iletkenler gumus ile kaplandigi zaman en yuksek iletkenlik ile yararlanilabilirler Bu teknik ozellikle VHF mikrodalga frekanslari icin kullanilir cok kucuk yuzey derinligi gerektirir ki sadece cok ince tabaka Gumus cok dusuk bir maliyetle iletkenligin gelistirilmesini saglar Gumus kaplama mikrodalgalarin iletimi icin de kullanilan dalga kilavuzu yuzeyi uzerinde kullanilir Bunun nedeni eslik eden eddy akimlarini etkileyen rezistif kayipla yayilan dalganin zayiflamasidir dalga yapisinin bircok ince yuzey tabakasi yuzey etkisini bu eddy akimlari icin sinirlandirir Deri etkisi aslinda kendisini bu gibi durumlarda etkilemez iletkenin yuzeyine yakin akimlarin dagilimi kiymetli metallerin kullanimi pratik hale getirir Bakir ve gumus daha dusuk bir iletkenlige sahip olmasina ragmen altin kaplama de kullanilabilir cunku bakir ve gumusun aksine kararmaz ya da paslanmaz Bbakir ya da gumus ince bir paslanmis katman dusuk bir iletkenlige sebep olacaktir Boylece akimin buyuk cogunlugunun kaybolmasina sebep olur Not Isi bagimli tel imalatin da isi son islemde urunun yuzeyinde oksitlenmeye paslanma neden olur Bu nedenle yuzeyin iletkenligi icerisinde barinan metalin iletkenliginden daha az onem tasir Bu oksitlenmis yuzey malzemesi kaldirilmadigi surece teorik olarak bazi performans kayiplarinin meydana gelmesi beklenebilir OrneklerAsagidaki gibi yuzey derinligi icin pratik bir formul elde edebiliriz delta sqrt 2 rho over 2 pi f mu 0 mu r approx 503 sqrt frac rho mu r f Parametreler delta Yuzey derinligi metre mu r Merkezin goreli gecirgenligi rho Merkezin direnci Ohm m da esit karsilikli onun iletkenlik rho 1 sigma bakir icin r 1 68 10 8 W m f Alternatif akimin frekansi Hz Altin iyi bir iletkendir direnc 2 44 10 8 Ohm m ve esasen manyetik degildir 1 Bu yuzden onun yuzey derinligi 50 Hz frekansta asagida verilmistir delta 503 sqrt frac 2 44 cdot 10 8 1 cdot 50 11 1 mathrm mm Kursun altinin aksine zayif bir iletkendir metaller arasinda direnc 2 2x10 7 yaklasik 9 kez altindan fazladir Kursunun yuzey derinligi 50 Hz yaklasik 33 mm veya Kati altinin Dusuk iletkenlik gostermelerine ragmen demir durumunda oldugu gibi yuksek manyetik malzemeler yuksek gecirgenlik oranindan dolayi azaltilmis yuzey derinligine sahiptir Bunun bir pratik sonucu olarak induksiyon ocaklari kullanicilar tarafindan bulunur paslanmaz celik bazi tencere turleri icin kullanissiz cunku onlar ferromanyetiklige sahip degiller cok yuksek frekanslarda iyi iletkenler icin yuzey derinligi cok kucuk olur Ornegin 10 GHz mikrodalga bolgesi frekansinda bazi ortak metallerin deri kalinliklari bir mikrometreden cok daha azdir Iletken Yuzey Derinligi mm Aluminyum 0 80Bakir 0 65Altin 0 79Gumus 0 64 Bu nedenle mikrodalga frekanslarinda akimin buyuk cogunlugu mevcut yuzeyine en yakin derece ince bir bolgede akar Bu nedenle mikrodalga frekanslarinda dalga kilavuzlarinin ohmik kayiplari yalnizca malzemenin yuzey kaplamasa baglidir Bir katman olarak 3 mm kalinliginda Gumus buharlastirilarak bir parca camin uzerine birlestirilir boylece bu tur frekanslar da mukemmel bir iletken haline gelir Bakir da yuzey derinlik frekansinin kare koke gore dusmesi gorulebilir Frekans Yuzey Derinligi mm 60 Hz 846010 kHz 660100 kHz 2101 MHz 6610 MHz 21100 MHz 6 6 Elektromanyetik muhendislikte Hayt 60 Hz de bir inc in ucte biri kalinlikta bakir ile alternatif enerji AC icin bir enerji istasyonunda enerji dagitim hatti bakir copudur ve pratikte yuksek gerilim hatlarinda bakirin kesit alani cok az bir kismi icin yarim inc ten fazladir Yuzey etkisinin iletkenin oz induksiyonunu azaltmasiBir es eksenli kablonun ic ve dis iletkenlerini gosteren asagidaki semaya bakin Yuzey etkisi yuksek frekanslar da bir iletkenin yuzeyinde akimin agirlikli olarak akmasina neden oldugundan telin icindeki manyetik alan da azalma gorulebilir Tel kendisinin kendi kendinin enduktansi uzerinde kucuk bir etkiye sahip olacagini gosterilebilir Skilling ya da Hayt icin bu fenomene bir matematiksel cozum Bu baglamda induktans ciplak iletken degil bir devre elemani olarak kullanilan bir bobinin induktans ifade ettigini unutmayin Bir bobinin enduktans sarim sayisinin karesine gore enduktans artar bobin sarim arasindaki karsilikli induktans hakimdir Ancak yalnizca tek bir tel soz konusu oldugunda o zaman telin toplam akimi nedeniyle telin dis manyetik alanini iceren Dis enduktans a ek olarak asagidaki sekilde beyaz bolgesinde goruldugu gibi Ic induktans cok daha kucuk bir bilesendir telin kendisinin icindeki manyetik alan da vardir sekil B de goruldugu gibi Tek bir telin ic enduktansi az onemlidir Bir iletim hatti durumunda ikinci bir iletken mevcudiyeti asagida ele alindigi gibi farkli bir islem gerektirir Yuzey etkisinden dolayi yuksek frekanslarda kablonun ic induksiyonu ortadan kaybolur Bu durum cift bukumlu bir telefon durumunda gorulebilir Bobin tasariminda ya da microtellerin ozelliklerinin hesaplanmasi gibi normal durumlarda ic induksiyonun etkisi goz ardi edilebilir Es eksenli bir kablo da her uzunluktaki induktans Cilt dort kademeli bobin uzerindeki etkisini gosteren bir koaksiyel etkisi Diyagramlar Haritayi bir kesiti koaksiyel kablo Renk kodu siyah genel izolasyon tabakasi ten iletken beyaz dielektrik yesil akim diyagrami mavi mevcut cikan semada kesik siyah cizgiler ile ok baslari manyetik aki B Genisligi kesik siyah cizgiler niyetini gostermek goreli gucu manyetik alan entegre uzerinde cevresi de bu yaricap Bu dort asama A B Cve D non enerjik dusuk frekansli orta frekans ve yuksek frekans sirasiyla Orada uc bolgede bu icerebilir kaynakli manyetik alanlar merkezi iletken yalitkan ve dis iletken Evre B mevcut kapaklari iletkenler duzgun ve orada onemli bir manyetik alan her uc bolgede Olarak frekansi artan ve cilt yururluge tutun C ve D manyetik alan dielektrik bolge degismeden gelse orantili toplam akim merkezi sefi Icinde C ancak orada bir dusuk manyetik alan icinde daha derin bolumler ic iletken ve dis bolumlerden kalkani dis iletken Boylece orada daha az enerji depolanan manyetik alan verilen toplam gecerli karsilik gelen bobin icin bir azaltilmis Bir hatta daha yuksek frekans D cilt derinligi kucuk tum guncel kapali yuzey iletkenler Sadece manyetik alan bolgeler arasindaki iletkenler tek dis esneklik kalir Verilen bir akim icin manyetik alan icinde depolanan toplam enerji hesaplanan mevcut koaksiyel bobin uzerinden akan akimin elektrik enerjisi ile ayni olmak zorundadir Verilen bir akim icin manyetik alan icinde depolanan toplam enerji hesaplanan mevcut koaksiyel bobin uzerinden akan akimin elektrik enerjisi ile ayni olmak zorundadir Bir koaksiyal kablonun icindeki manyetik alan uc bolgeye ayrilabilir her biri kablo uzunlugu tarafindan gorulen elektrik enduksiyonuna katkida bulunacaktir Induksiyon Lcen displaystyle L text cen r lt a displaystyle r lt a olan yari cap ile iletkenin merkezi arasindaki bolgedeki manyetik alan ile iliskilidir Induksiyon Lext displaystyle L text ext a lt r lt b displaystyle a lt r lt b olan iki iletken arasindaki bolge de manyetik alan ile iliskilidir Iletkenlerin arasindaki dielektrik yalitkan malzeme muhtemelen hava Induksiyon Lshd displaystyle L text shd b lt r lt c displaystyle b lt r lt c kabuk iletkenin icerisinde olan alanin manyetik alani ile iliskilidir Net elektrik enduksiyon ucunun katkisi ile bulunur Ltotal Lcen Lshd Lext displaystyle L text total L text cen L text shd L text ext Lext displaystyle L text ext yuzey etkisi tarafindan degismez ve belirli bir frekans icin verilen Lext degeri bir es eksenli kablo da her uzunluk D birimi icin induksiyon L L D m02pln ba displaystyle L D frac mu 0 2 pi ln left frac b a right Dusuk frekanslar uc induksiyon tam olarak mevcut LDC Lcen Lshd Lext displaystyle L text DC L text cen L text shd L text ext Yuksek frekanslar yalnizca dielektrik bolgesi manyetik akiya sahip bu yuzden L Lext displaystyle L infty L text ext Es eksenli iletim hatlari hakkindaki en cok tartisma radyo frekanslari icin kullanilabileceginin varsayalmasi yani denklemlere sadece ikinci durumda karsilik verilir Yuzey etkisi arttikca akim ic iletken r a ve kalkan icinin disina yakin konsantre edilmistir r C Esasen ic iletkende hic akim derinligi olmadigi icin ic iletkenin yuzeyinin altinda herhangi bir manyetik alan yoktur Ic iletkendeki akim dis iletkende akan ters akim ile dengeli oldugundan dis iletkenin kendi kendine manyetik alani yoktur oldugunda Sadece yuksek frekanslarda elektrik induksiyona katkida bulunur Asagidaki tabloda gorulecegi uzere geometri farkli olsa da telefon hatlarinda kullanilan cift bukulmus tel ayni sekilde etkilenir yuksek frekanslarda bobin 20 den fazla azaltir Frekans fonksiyonu olarak telefon kablolarinin ozellikleri Temsilci parametre veri icin 24 gostergesi PIC telefon kablosu at 21 C 70 F Frekans Hz R Ohm km MH km L Us km G NF km C1 172 24 0 6129 0 000 51 571k 172 28 0 6125 0 072 51 5710k 172 70 0 6099 0 531 51 57100k 191 63 0 5807 3 327 51 571M 463 59 0 5062 29 111 51 572M 643 14 0 4862 53 205 51 575M 999 41 0 4675 118 074 51 57 Diger gostergeleri sicaklik ve turleri icin daha kapsamli tablolar ve tablolar Reeve mevcuttur Chen ayni veri bir parametreli kullanilabilir 50 MHz Chen cift bukumlu telefonlar icin bir denklem verir L f l0 l ffm b1 ffm b displaystyle L f frac l 0 l infty frac f f m b 1 frac f f m b Ayrica bakinizEddy akimi Transformator Manyetik Reynolds sayisiKaynakcaChen Walter Y 2004 Home Networking Basics Prentice Hall ISBN 0 13 016511 5 Hayt William 1981 Engineering Electromagnetics 4 4yayinci McGraw Hill bas ISBN 0 07 027395 2 Hayt William Hart Engineering Electromagnetics Seventh Edition New York McGraw Hill 2006 ISBN 0 07 310463 9 Nahin Paul J Oliver Heaviside Sage in Solitude New York IEEE Press 1988 ISBN 0 87942 238 6 Ramo S J R Whinnery and T Van Duzer Fields and Waves in Communication Electronics New York John Wiley amp Sons Inc 1965 Ramo Whinnery Van Duzer 1994 Fields and Waves in Communications Electronics John Wiley and Sons KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Reeve Whitman D 1995 Subscriber Loop Signaling and Transmission Handbook IEEE Press ISBN 0 7803 0440 3 Skilling Hugh H 1951 Electric Transmission Lines McGraw Hill 1943 Radio Engineers Handbook New York McGraw Hill Xi Nan Sullivan C R 2005 An equivalent complex permeability model for litz wire windings Industry Applications Conference cilt 3 ss 2229 2235 doi 10 1109 IAS 2005 1518758 ISBN 0 7803 9208 6 ISSN 0197 2618 Jordan Edward Conrad 1968 Electromagnetic Waves and Radiating Systems Prentice Hall ISBN 978 0 13 249995 8 Vander Vorst Andre Rosen Arye Kotsuka Youji 2006 RF Microwave Interaction with Biological Tissues John Wiley and Sons Inc ISBN 978 0 471 73277 8 Popovic Zoya Popovic Branko 1999 Chapter 20 The Skin Effect Introductory Electromagnetics Prentice Hall ISBN 978 0 201 32678 9