Hauteffekt. Schema, Beschreibung

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Strom für Anfänger

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Der Name des Effekts kommt von dem englischen Wort skin – Haut.

Der Effekt ist die Abschwächung eines elektromagnetischen Wechselfelds in einem leitenden Medium, wenn es sich von der Grenze des Mediums entfernt, was auf das Auftreten von Foucault-Induktionsströmen zurückzuführen ist

Das Hochfrequenzfeld in einem massiven Leiter konzentriert sich in der grenznahen Hautschicht, deren Dicke umso geringer ist, je höher die Leitfähigkeit des Leiters und je höher die Frequenz ω ist. Die Feldstärke nimmt mit der Tiefe nach dem Exponentialgesetz E=E ab₀е^−αx, wobei die Dämpfungskonstante α durch die Formel bestimmt wird:

α=(2πσµω)^0,5/C,

Dabei ist σ die Leitfähigkeit des Materials, µ die magnetische Permeabilität, ω die Kreisfrequenz und C die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Schwingungen. Die Skin-Tiefe ist definiert als d=1/α. Beispielsweise beträgt die Eindringtiefe für Kupfer (σ=580 kS/cm, µ=1) bei einer Frequenz von 0,5 MHz 7,4 Mikrometer. Daher werden in Hochfrequenzgeräten häufig mit einer Silberschicht beschichtete Drähte verwendet (Hochfrequenzstrom breitet sich nur in dieser Schicht aus).

Bei Ferromagneten ist die Tiefe der Hautschicht aufgrund der hohen magnetischen Permeabilität viel geringer.

Siehe andere Artikel Abschnitt Strom für Anfänger.

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