최근 수정 시각 : 2024-03-06 12:08:00

표피효과

전자기학
Electromagnetism
{{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px; min-height:calc(1.5em + 5px); word-break: keep-all"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin:-5px -1px -11px"
기초 개념
<colbgcolor=#009><colcolor=#fff> 관련 수학 이론 [math(boldsymbol{nabla})] · 디랙 델타 함수 · 연속 방정식 · 분리 벡터
전기 · 자기 개념 전자기력(자기력) · 전자기 유도(패러데이 법칙) · 맥스웰 방정식 · 전자기파 · 포인팅 벡터 · 전자기학의 경계치 문제 · 전자기파 방사
정전기학 전하 · 전기장 · 전기 변위장 · 전기 퍼텐셜 · 가우스 법칙 · 전기 쌍극자 모멘트 · 유전율 · 대전현상 · 정전용량 · 시정수 · 정전기 방전
정자기학 자성 · 자기장 · 자기장 세기 · 자기 퍼텐셜 · 자기 쌍극자 모멘트 · 로런츠 힘 · 홀 효과 · 비오-사바르 법칙 · 앙페르 법칙 · 투자율
구현체 자석(전자석 · 영구 자석) · 발전기 · 전동기
회로이론 · 전자회로 개념 회로 기호도 · 전류 · 전압 · 전기 저항(비저항 · 도전율) · 전력(전력량) · 직류 · 교류 · 키르히호프의 법칙 · 중첩의 원리 · 삼상
소자 수동소자: 직류회로(휘트스톤 브리지) · RLC회로(커패시터 · 인덕터 · 레지스터), 변압기
능동소자: 전원 · 다이오드 · 트랜지스터 · 연산 증폭기
응용 및 심화개념
관련 학문 상대론적 전자기학 · 양자 전기역학 · 응집물질물리학 · 고체물리학 · 전자공학 · 전기공학 · 제어공학 · 물리화학 · 광학 · 컴퓨터 과학(컴퓨터공학)
토픽 이론 광자 · 게이지 장(역장 · 장이론) · 물질파(광전효과) · 다중극 전개 · 맥스웰 변형 텐서
음향 앰프(파워앰프 · 프리앰프 · 인티앰프 · 진공관 앰프) · 데시벨 · 네퍼
반 데르 발스 힘(분산력) · 복사 · 전도(전도체 · 열전 효과) · 초전도체 · 네른스트 식
광학 굴절(굴절률 · 페르마의 원리) · 스넬의 법칙 · 산란 · 회절 · 전반사 · 수차(색수차) · 편광 · 뉴턴 원무늬 · 분광학 · 스펙트럼 · 렌즈(얇은 렌즈 방정식 · 두꺼운 렌즈) · 프리즘 · 거울(구면 거울 방정식) · 행렬광학 · (색의 종류 · RGB)
전산 논리 연산 · 논리 회로 · 오토마타(프로그래밍 언어) · 임베디드 · 컴퓨터 그래픽스(랜더링) · 폴리곤 · 헥스코드
생물 생체신호(생체전기 · BCI) · 신경계(막전위 · 활동전위 · 능동수송) · 신호전달 · 자극(생리학)(베버의 법칙 · 역치)
기타 방사선 · 반도체 · 전기음성도 · 와전류 · 방전 · 자극 · 표피효과 · 동축 케이블 · 진폭 변조 · 주파수 변조 · 메타물질
관련 문서
물리학 관련 정보 · 틀:전기전자공학 · 전기·전자 관련 정보 · 틀:이론 컴퓨터 과학 · 틀:컴퓨터공학 }}}}}}}}}

skin effect /

도체에 교류가 흐를때 도체가 굵어질수록 내부 인덕턴스가 증가하여[1] 역방향으로 흐를때 쉽게 바뀌지 않음으로 인해 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.



[1] 즉 도체 내부가 일종의 자석이 된다고 하면 이해가 쉽다. 도선 자체의 자기장으로 인해 전류방향이 쉽게 바뀌지 않는것을 극대화 하는 소자가 바로 인덕터이다[2] 교류송전에서는 여러 선을 묶어서 만든 전선인 연선을 사용해 전력을 송신하는데, 교류로 인해 발생하는 표피효과로 대부분의 전류가 바깥쪽을 따라서 흐르기 때문에 도선 안쪽은 강철과 같이 튼튼한 금속으로 만들기도 한다. 이를 ACSR선이라고 한다.