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中頻感應(yīng)加熱爐的基礎(chǔ)知識：集膚效應(yīng)

當(dāng)直流電流通過等截面的導(dǎo)體時，導(dǎo)體截面中的電流密度是相等的。但當(dāng)交變電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體截面上的電流密度不是均勻分布的，大電流密度出現(xiàn)在導(dǎo)體的表面層，這樣導(dǎo)體的截面就沒有完全得到利用，這種電流聚集的現(xiàn)象叫做集膚效應(yīng)。

集膚效應(yīng)可以解釋如下：當(dāng)一圓柱形導(dǎo)體的兩端接上交流電壓時，則在導(dǎo)體中建立交變電場。在任意瞬間，導(dǎo)體同一截面的任何一點上的電場強(qiáng)度似乎應(yīng)當(dāng)相等，但由于電磁感應(yīng)存在，除了電源所建立的電場外，導(dǎo)體中流過的電流所形成的交變磁場又產(chǎn)生一個方向相反的電場，即導(dǎo)體中產(chǎn)生與外加電動勢方向相反的自感電動勢。兩者抵消的結(jié)果，引起導(dǎo)體中實際的電流值比無自感電動勢存在時為小。

如果設(shè)想導(dǎo)體的橫截面是由許多具有相等截面積的同心薄層所組成，電流沿這些同心薄層流過。這就好像整個載流導(dǎo)體是由許多薄層圓筒形電流線組成。與導(dǎo)體中心軸線重合的電流線與全部磁通交鏈，而靠近導(dǎo)體外部的薄層圓筒形電流線，只與外部磁通交鏈，因此外層感應(yīng)的電動勢比軸線上電流線感應(yīng)電動勢小，由此可見，電流密度是從導(dǎo)體中心向其表面逐漸增大。亦即電流密度從表面向中心減少。