Активное сопротивление. Поверхностный эффект

Опубликовано 29.04.2011 Ведущая Ольга Резникова

Понятие активного сопротивления цепи как величины, характеризующей поглощение цепью энергии, несколько отличается от понятия омического сопротивления. В цепи тока может происходить преобразование электрической энергии в механическую (например, при работе электродвигателя) или химическую (при заряде аккумулятора). Это преобразование может быть учтено понятием активного сопротивления. В цепи переменного тока может иметь место поглощение электромагнитной энергии в сердечниках катушек, в теле машин, в несовершенном материале диэлектриков конденсатора. Энергия может передаваться из одной цепи в другую (например, в трансформаторе). излучаться в пространство в радиотехнических устройствах. Все эти необратимые потери можно описать, введя соответствующее активное сопротивление, удовлетворяющее закону Джоуля-Ленца. В случае переменного тока плотность тока во внутренних частях проводов убывает, поэтому "рабочее" сечение провода оказывается меньше геометрического размера. А действующее активное сопротивление - возрастает по сравнению со значением сопротивления, определенного по удельному сопротивлению проводника и его геометрическим размерам. В результате, при использовании переменного тока проводник нагревается сильнее, чем при постоянном токе. С другой стороны, для создания данного переменного тока требуется большее переменное напряжение, чем постоянное. Следует иметь в виду, что на высоких частотах происходит резкое возрастание сопротивления, связанное с тем, что ток концентрируется в очень тонком поверхностном слое. Поэтому в радиотехнике высокой частоты проводники часто делают трубчатыми, а поверхность их покрывается серебром, или золотом, что предотвращает поверхность от окисления. При технической частоте поверхностный эффект сказывается у медных и алюминиевых проводов лишь при диаметре, превышающем 1 сантиметр.