電流的趨膚效應和集膚效應

一、電流的趨膚效應

趨膚效應(skin effect)即為當導體中有交流電或者交變電磁場時，導體內部的電流分佈不均勻，電流集中在導體的“面板”部分

也就是說電流集中在導體外表的薄層，越靠近導體表面，電流密度越大，導體內部實際上電流較小。結果使導體的電阻增加，使它的損耗功率也增加的現象。

趨膚效應還可用電磁波嚮導體中透入的過程加以說明。電磁波嚮導體內部透入時，因為能量損失而逐漸衰減。

二、電流的集膚效應

電流的集膚效應又叫趨膚效應，當交變電流通過導體時，電流將集中在導體表面流過，這種現象叫集膚效應。是電流或電壓以頻率較高的電子在導體中傳導時，會聚集於總導體表層，而非平均分佈於整個導體的截面積中。頻率越高，趨膚效用越顯著。 因為當導線流過交變電流時，在導線內部將產生與電流方向相反的電動勢。由於導線中心較導線表面的磁鏈大，在導線中心處產生的電動勢就比在導線表面附近處產生的電動勢大。這樣作用的結果，電流在表面流動，中心則無電流，這種由導線本身電流產生之磁場使導線電流在表面流動。 

集膚效應是電磁學 、渦流學（渦旋電流）的術語 。這種現象是由通電鐵磁性材料 、靠近未通電的鐵磁性材料 ，在未通電的鐵磁性材料表面產生方向相反的磁場 ，有了磁場就會產生切割磁力線的電流 ，這個電流就是所謂的渦旋電流 。這個現象就是集膚效應 。在高頻電路中可以採用空心導線代替實心導線。此外，為了削弱趨膚效應，在高頻電路中也往往使用多股相互絕緣細導線編織成束來代替同樣截面積的粗導線，這種多股線束稱為辮線。在工業應用方面，利用趨膚效應可以對金屬進行表面淬火。 

考慮到交流電的集膚效應，為了有效地利用導體材料和便於散熱，發電廠的大電流母線常做成槽形或菱形母線另外，在高壓輸配電線路中，利用鋼芯鋁絞線代替鋁絞線，這樣既節省了鋁導線， 又增加了導線的機械強度，這些都是利用了集膚效應這個原理。 

集膚效應是在訊號線裡`最基本的失真作用過程之一，也有可能是最容意被忽略誤解的。與一般訊號線的誇大宣傳所言，集膚效應並不會改變所有的高瀕訊號，並且不會造成任何相關動能的損失，正好相反。集膚效應確實會因傳導體的不同成分，在傳遞高瀕訊號時，會有不連貫的現象。同樣地，在陳舊的線束傳導體上，集膚效應助長訊號電流在多條線束上的互動跳動，而對於聲音造成刺耳的記號。