Техника

почему в кабеле высокочастотный сигнал передается по поверхности проводника?

Alma Tilekbaikizi
Alma Tilekbaikizi
648
Видите ли, по поверхности проводника передается любой сигнал, а не только высокочастотный. Все зависит от толщины этого проводника и частоты сигнала. Ведь в любом проводнике, помещенном во внешнее переменное магнитное поле, в результате электромагнитной индукции наводятся замкнутые вихревые токи (токи Фуко) . Направление этих токов таково, что они ослабляют, экранируют внешнее магнитное поле внутри проводника. В результате сигнал передается только в поверхностном слое проводника, а в глубине проводника ток и магнитное поле вообще отсутствуют. Это явление называется скин-эффект. При частоте переменного тока 50Гц толщина этого поверхностного слоя (скин-слой) составляет несколько сантиметров и ток (направленное движение электрических зарядов) , при достаточной толщине проводов, наблюдается по всей толщине проводника. А при передаче высокочастотного сигнала скин-слой составляет доли миллиметра и проводники в целях экономии делают полыми внутри. В принципе высокочастотный сигнал можно подать и по сплошному серебряному проводу. Но токи Фуко на высокой частоте вытеснят этот сигнал на поверхность проводника и серебро внутри проводника не будет участвовать в работе. Потому, что чем больше частота сигнала и чем меньше сопротивление проводника, тем меньше толщина скин-слоя.
Елена Воронина
Елена Воронина
10 452
Лучший ответ
все довольно просто, чем выше частота сигнала, тем выше отражаемость от проводника.
эффект выглядит очень просто, создается магнитное поле вокруг проводника и с повышением частоты образуется как бы пленка на поверхности из магнитного поля и не позволяет сигналу пройти внутрь проводника.
это выглядить примерно так же, как ехать по воде, чем выше скорость тем меньще глубина проникновения в воду.
более подробно описывается в книге http://www.alleng.ru/d/phys/phys110.htm
Мария Матвеева
Мария Матвеева
84 873
Это т. н. скин-эффект. проявляется на СВЧ
Вокруг проводника с током имеется магнитное поле, силовые линии которого являются концентрическими окружностями с центром на оси проводника. В результате увеличения силы тока возрастает индукция магнитного поля, а форма силовых линий при этом остаётся прежней. Поэтому в каждой точке внутри проводника производная направлена по касательной к линии индукции магнитного поля и, следовательно, линии также являются окружностями, совпадающими с линиями индукции магнитного поля. Изменяющееся магнитное поле по закону электромагнитной индукции создаёт электрическое индукционное поле, силовые линии которого представляют замкнутые кривые вокруг линии индукции магнитного поля. Вектор напряжённости индукционного поля в более близких к оси проводника областях направлен противоположно вектору напряжённости электрического поля, создающего ток, а в более дальних — совпадает с ним. В результате плотность тока уменьшается в приосевых областях и увеличивается вблизи поверхности проводника, то есть возникает скин-эффект.
прочитай про скин-эффект.
НЕ возле, а на нескольких микронах 90% мощности на телечастотах, спотыкаясь о микронные ухабы этой поверхности..
Николай Михов
Николай Михов
2 226