趋肤效应决定了电荷倾向于沿着导体的表面流动。然而,一种材料的电阻等于电阻率乘以材料的横截面面积除以长度。它不应该基于表面面积吗?
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趋肤效应是频率效应。
在直流电路上没有趋肤效应,所以电阻是导体横截面的函数。
如你所说,随着频率的增加,导体中心的电流趋于减小。为了使电流只在导体表面流动,电流的频率应该是无限的。在现实中,在导体的不同深度上总是有不同密度的电流流动,但决不是“只在表面”有电流。
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直流电阻值是通过整个体积,用横截面积来计算的。
对于交流电,当电流流过更小的区域时,电阻就会上升,集中在表面。随着交流频率的增加,皮肤深度减小,电阻增加。
在50-60Hz的电力线频率下,铜的表面深度约为1cm,所以大多数实用导体的整个横截面都用于电流。
在1MHz时,皮肤深度小于0.1mm,因此即使是细铜线也开始显示直流电阻增加。在1GHz时,蜂窝频率的起始频率是2um,所以即使是在表面镀上一层不同金属的薄镀层也会占主导地位。