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표피효과
덤프버전 :
skin effect / 表皮效果
도체에 전류가 흐를때 도체가 굵어질수록 내부 인덕턴스가 증가하여[1] 전류는 도체의 표피에 몰려 흐르게되는데 이때의 현상을 표피효과라 한다.
이것은 와전류 손실에도 영향을 미치는데 도체가 굵어질수록 와전류도 도체 두께의 제곱에 비례하여 커지는데 표피효과는 주파수에 비례하여 커지는 성질이 있다. 이 때문에 교류발전시 만들어지는 큰 전력을 송수신하기 위한 설비에서 전선[2] 을 얇게 여러 개를 묶어서 표면적을 넓게하여 보내기도 한다.
세로측에 표면의 전류밀도를 [math(1)]로 나타내고 가로측은 [math(x/\Delta)]로 표면으로 부터 깊이, 길이를 나타낸 것이며, 여기서 [math(\Delta)]는 전류 침투 깊이(Penetration Depth)로서 표면의 전류 값의 [math(e^{-1}\simeq 0.37)]으로 표면의 전류 값의 [math(37 \, \%)]까지 전류가 감소하는 깊이인 것이다.
결론적으로 도체의 표면에서 멀어질수록 전류밀도는 감소하게 됨을 알수있다.
이 현상의 예시로 바다에 낙뢰가 떨어지는 경우에도 해양 생물들의 피해가 거의 없는 이유가 표피효과 때문에 물의 표면에만 전류가 흐르려고 하기 때문이다.