趋肤效应告诉你为什么电流也喜爱“扎堆”？

趋肤效应也叫集肤效应 ，导线通入交流电或者交变磁场时，电流在导线横截面上的分布是不均匀的，导体表面的电流密度大，导体中心的电流密度小，这样就会造成导体内部电流小、导体表面**（皮肤）**电流大的现象，随着频率的升高，这种现象越明显，下图为导体通入交流电后电流密度的热成像分布情况。

趋肤效应热成像

为了传输更大的电流，通常会增大导体的截面积，随着截面积的增大，远离表面的中心处电流密度明显减小，因此传输较大电流的导体，其截面积为长方形，而不是圆形或者正方形。如交流配电柜的进线母排，我国使用的交流电频率为50Hz，传输导体为铜介质时，其趋肤深度约为8mm，这就告诉我们用来传输交流电的导体厚度不能太厚，一般情况下传输电流的铜排厚度小于12mm。

铜介质的趋肤深度

传输交流电时，由于趋肤效应的影响造成导线的等效电阻增大，进而使其损耗增大，我们可以尽最大的可能增加传输导体的表面积，在相同横截面的情况下，利用相互绝缘的多芯导线代替单根实心导线，或者使用空心导线传输交流电。导体的等效电阻降低就能传输更大的电流，这也是相同截面积情况下多芯电缆载流量**（导线承载传输电流的能力）更大的原因。**

既然趋肤效应存在于导体表面，那么在导体表面镀金、镀银，减小传输的表面电阻从而改善交流等效电阻。利用趋肤效应，导体表面电流密度大的特性，增大通入导体交流电的频率，这将导致导体表面温度迅速上升，之后迅速冷却金属导体，工业中的淬火工艺就已经在趋肤效应的作用下完成。

趋肤效应其实质是电磁感应——涡流的体现，导体流入交流电在电流传输的垂直平面形成交变磁场，交变磁场产生感应电动势，感性电动势在导体内部形成涡流电流，这个涡流电流总是阻碍着通入交流电流的变化，你可以形象地理解为涡流这种力量把导体内部的电流挤到了导体表面**。**

涡流与趋肤效应