Общие вопросы Усилителестроения

[RU3DNC]

Вообще-то ток вытесняется на поверхность магнитным полем, Вытесняется и на поверхность каждого витка и на поверхность всей катушки, как проводника в целом.

Всё это наукообразные рассуждения (чтобы покрасоваться) ! Хотя внешние поля и оказывают какое-то влияние на проводники находящиеся в этом поле, но никакого влияния на толщину и расположения скин-слоя на проводнике это влияния не оказывает! Все процессы по образованию скин-эффекта происходят внутри этого слоя! Если бы такое влияние было, были бы и соответствующие исследования, теория и формулы для вычислений!
Физическая картина возникновения скин-эффекта.
Рассмотрим цилиндрический проводник, по которому течёт ток. Вокруг проводника с током имеется магнитное поле, силовые линии которого являются концентрическими окружностями с центром на оси проводника. В результате увеличения силы тока возрастает индукция магнитного поля, а форма силовых линий при этом остаётся прежней. Поэтому в каждой точке внутри проводника силовые линии направлены по касательной к линии индукции магнитного поля и, следовательно, линии также являются окружностями, совпадающими с линиями индукции магнитного поля. Изменяющееся магнитное поле по закону электромагнитной индукции создаёт электрическое индукционное поле, силовые линии которого представляют замкнутые кривые вокруг линии индукции магнитного поля. Вектор напряжённости индукционного поля в более близких к оси проводника областях направлен противоположно вектору напряжённости электрического поля, создающего ток, а в более дальних — совпадает с ним. В результате плотность тока уменьшается в приосевых областях и увеличивается вблизи поверхности проводника, то есть возникает скин-эффект.
Уравнение, описывающее скин-эффект...... ( неудобоваримая формула)
Толщина скин-слоя
Объёмная плотность тока максимальна у поверхности проводника. При удалении от поверхности она убывает и на глубине n становится меньше в е раз. Поэтому практически весь ток сосредоточен в слое толщиной m.Она называется толщиной скин-слоя и на основании полученного выше равна (ещё одна формула) . (С)
P.S. Кого интересуют формулы, может их обнаружить в соотв. литературе!

[UT4FA]

Всё это наукообразные рассуждения (чтобы покрасоваться) ! Хотя внешние поля и оказывают какое-то влияние на проводники находящиеся в этом поле, но никакого влияния на толщину и расположения скин-слоя на проводнике это влияния не оказывает! Все процессы по образованию скин-эффекта происходят внутри этого слоя! Если бы такое влияние было, были бы и соответствующие исследования, теория и формулы для вычислений!
Физическая картина возникновения скин-эффекта.
Рассмотрим цилиндрический проводник, по которому течёт ток. Вокруг проводника с током имеется магнитное поле, силовые линии которого являются концентрическими окружностями с центром на оси проводника. В результате увеличения силы тока возрастает индукция магнитного поля, а форма силовых линий при этом остаётся прежней. Поэтому в каждой точке внутри проводника силовые линии направлены по касательной к линии индукции магнитного поля и, следовательно, линии также являются окружностями, совпадающими с линиями индукции магнитного поля. Изменяющееся магнитное поле по закону электромагнитной индукции создаёт электрическое индукционное поле, силовые линии которого представляют замкнутые кривые вокруг линии индукции магнитного поля. Вектор напряжённости индукционного поля в более близких к оси проводника областях направлен противоположно вектору напряжённости электрического поля, создающего ток, а в более дальних — совпадает с ним. В результате плотность тока уменьшается в приосевых областях и увеличивается вблизи поверхности проводника, то есть возникает скин-эффект.
Уравнение, описывающее скин-эффект...... ( неудобоваримая формула)
Толщина скин-слоя
Объёмная плотность тока максимальна у поверхности проводника. При удалении от поверхности она убывает и на глубине n становится меньше в е раз. Поэтому практически весь ток сосредоточен в слое толщиной m.Она называется толщиной скин-слоя и на основании полученного выше равна (ещё одна формула) . (С)
P.S. Кого интересуют формулы, может их обнаружить в соотв. литературе!

Большое спасибо.
Готов полностью присоединиться к Вашему разъяснению об физике процессов порождающих скин-эффект.
Все это давным давно описано в любом учебнике технической электродинамики. Однако никто не снизошел до того, чтобы хотя бы прочитать то, что написали Вы.
Я не присоединялся к полемике по данному вопросу по причине невозможности объяснять эти простые вещи "специалистам-троечникам", к тому же еще и упрямым.
Вы нашли правильную выдержку из учебника по ТЭД. Спасибо.

[RG9A]

Есть такой "эффект близости", заключающийся в том, что под воздействием магнитного поля от соседних витков, в проводе катушки возникают вихревые токи. Суперпозиция этих токов с токами от скин эффекта приводит к тому, что плотность тока в части проводника примыкающего к каркасу, выше, и сечение по которому протекает ток уже не похоже на кольцо, а напоминает серп.
И поле сконцентрировано именно ВНУТРИ катушки. Именно по этой причине сердечники для изменения индуктивности, делаю внутри катушки, а не снаружи
Так что, RT8L - прав!

PS По этой самой причине, популярные для VFO в 70 годах прошлого столетия катушки с вожженой в диэлектрик медью, посеребренные снаружи, являются изобретением дилетанта... Серебро, в данном случае, являлось исключительно защитой меди от коррозии Недешевый способ, не правда ли?

[UA3WFO]

под воздействием магнитного поля от соседних витков, в проводе катушки возникают вихревые токи. Суперпозиция этих токов с токами от скин эффекта приводит к тому, что плотность тока в части проводника примыкающего к каркасу, выше, и сечение по которому протекает ток уже не похоже на кольцо, а напоминает серп.

По Вашему витки, расположенные рядом, оказывают меньшее влияние, чем те, что удалены (пример. на диаметр катушки)?
И какое это отношение имеет к Скин-эффекту? Эффект близости сам по себе, а скин-.. сам по себе. Что касается суммы токов, то там не серп, а кольцо, геометрически не правильное (с истончением к соседним виткам). При этом величина тока и всё, что ему сопутствует внутри проводника значительно превышает внешние воздействия от этого же тока, но уже в других местах катушки.
Неодинаковая плотность тока в проводе получается также из-за влияния токов в соседних проводах. Это явление называется эффектом близости.

Рассматривая магнитное поле токов одного направления в двух параллельно расположенных проводах, легко показать, что те элементарные проводники, принадлежащие разным проводам, которые наиболее удалены друг от друга, сцеплены с наименьшим магнитным потоком, следовательно, плотность тока в них наибольшая. Если токи в параллельных проводах имеют, разные направления, то можно показать, что большая плотность тока наблюдается в тех элементарных проводниках, принадлежащих разным проводам, которые наиболее сближены друг с другом. (С)

[RA3DRI]

Именно по этой причине сердечники для изменения индуктивности, делаю внутри катушки, а не снаружи
По этой самой причине, популярные для VFO в 70 годах прошлого столетия катушки с вожженой в диэлектрик медью, посеребренные снаружи, являются изобретением дилетанта...

Ну да!? И броневые сердечники тоже? А кольца сверху?

[RG9A]

Ну да!? И броневые сердечники тоже? А кольца сверху?

Вижу, Вам еще многому нужно учиться...
Броневые сердечники выполняют двойную роль: ослабляют проникновение поля наружу и увеличивают индуктивность катушки, для чего в середине катушки, зачастую, есть перемещаемый сердечник. Обратите внимание: В СЕРЕДИНЕ.
Кольца сверху катушки??? Может быть, по той же причине - ослабить поле снаружи? Оно, снаружи катушки, хоть и значительно слабее, чем внутри, но есть.

[RG9A]

По Вашему витки, расположенные рядом, оказывают меньшее влияние, чем те, что удалены (пример. на диаметр катушки)?

Зачем интерпретировать то, в чём ещё сами не разобрались?
Когда начнете отличать катушку индуктивности от параллельных проводов, всё встанет на свои места.

[RA3DRI]

Вам еще многому нужно учиться...
Броневые сердечники ослабляют проникновение поля наружу и увеличивают индуктивность катушки, для чего в середине катушки, зачастую, есть перемещаемый сердечник. Обратите внимание: В СЕРЕДИНЕ.
Кольца сверху катушки??? Может быть, по той же причине - ослабить поле снаружи? Оно, снаружи катушки, хоть и значительно слабее, чем внутри, но есть.

Учится нужно всем!
Что касается изнутри сердечник для регулировки индуктивности, а снаружи для защиты от внешних полей, то это умозрительное утверждение не имеющее строгого доказательства. Вспомните зазор в трансформаторах.
Что касается поля снаружи и внутри (для катушки) то оно одно и то же. Только плотность силовых линий разная, как и размеры сердечника внутри и снаружи.

Зачем интерпретировать то, в чём ещё сами не разобрались?
начнете отличать катушку индуктивности от параллельных проводов,

Позволю себе ответить за UA3WFO.
Это Вы не отделяете "мух от котлет"! Речь шла о скин-эффекте и микронных толщинах проводящего слоя, который образуется от взаимодействия полей внутри этого слоя. Вы же смешали всё вместе.
А катушка, если её сделать довольно большой, сразу покажет, что витки расположенные вплотную взаимодействуют сильнее, чем удалённые. Если говорить о суммарном поле, то его воздействие "дробится" на каждый виток (вторичная обмотка и коэф. трансформации), а не сумма на каждый! Если же говорить о суммарных воздействиях всех эл.маг. полей, то для наглядности можно сравнить эти взаимодействия с гравитационными. Солнце, Луна, Марс и т.д. создают приливы и отливы на Земле, но попробуйте определить изменения своего веса от этих взаимодействий.))

[RN0JB]

Ну вот опять не то направление. Опять проводники , сечения, посеребрение...А к конструктиву самих усилителей ни слова, где и "зарыта" основная причина. Не нужно пренебрегать и граничной частотой ламп. Для нагрева катушки не требуется 100% СВЧ мощности. А разогреть катушку достаточно и 3-5%, которую с успехом обеспечивают даже самые популярные "низкочастотные" лампы, применяемые радиолюбителями.

[R3MO]

Всё это наукообразные рассуждения (чтобы покрасоваться) ! Хотя внешние поля и оказывают какое-то влияние на проводники находящиеся в этом поле, но никакого влияния на толщину и расположения скин-слоя на проводнике это влияния не оказывает! Все процессы по образованию скин-эффекта происходят внутри этого слоя! Если бы такое влияние было, были бы и соответствующие исследования, теория и формулы для вычислений!

Покрасовались? Если бы, да кабы - это даже не наукообразно.

Суперпозиция этих токов с токами от скин эффекта приводит к тому, что плотность тока в части проводника примыкающего к каркасу, выше... ...Так что, RT8L - прав!

Как же прав - он сказал, что ВЕСЬ ток течет по внутренней поверхности витков катушки - только это я и поправил.

Кстати, вопрос для всех - по внутренней поверхности трубки ток течет?

[UA3RMB]

Учится нужно всем!

Поздно, слишком поздно...................

[RW9SJ]

вопрос для всех - по внутренней поверхности трубки ток течет?

Нет -не течёт! Применительно к нашим П-контурам.
Волноводы - отдельная тема (и частоты) там течёт и только по внутреней поверхности.

[RG9A]

Учится нужно всем!

Напишите это большими буквами, повесьте на зеркало, и почаще смотрите!

Что касается изнутри сердечник для регулировки индуктивности, а снаружи для защиты от внешних полей, то это умозрительное утверждение не имеющее строгого доказательства. Вспомните зазор в трансформаторах.

Вспоминаю... Не может быть в нормальном трансформаторе зазора! Только в дросселях, чтобы индуктивность не изменялась из-за перенасыщения...

Что касается поля снаружи и внутри (для катушки) то оно одно и то же. Только плотность силовых линий разная, как и размеры сердечника внутри и снаружи.

Уже почти прогресс! Только утверждение о том, что внутри катушки и снаружи поле "одно и то же" противоречит утверждению о различной плотности силовых линий...

А катушка, если её сделать довольно большой, сразу покажет, что витки расположенные вплотную взаимодействуют сильнее, чем удалённые. Если говорить о суммарном поле, то его воздействие "дробится" на каждый виток (вторичная обмотка и коэф. трансформации), а не сумма на каждый! Если же говорить о суммарных воздействиях всех эл.маг. полей, то для наглядности можно сравнить эти взаимодействия с гравитационными. Солнце, Луна, Марс и т.д. создают приливы и отливы на Земле, но попробуйте определить изменения своего веса от этих взаимодействий.))

Это ответ? Это наглядный пример, когда "за деревьями леса не видят"!
В данной ветке обсуждаются вопросы усилителестроения, следовательно, отвлеченные рассуждения о "бооооольшой" катушке лишены физического смысла!
Про суммарные воздействия Солнца Луны и Марса на массу человека - просто "наглядный" пример демагогии... Если так продолжать рассуждать, то катушку, да и сам усилитель, никогда не рассчитать и не построить Общеизвестно, что эти гравитационные воздействия ничтожно малы по сравнению с гравитационным воздействием Земли. Примерно так же, как внешним полем катушки, в целях расчета усилителя мощности на КВ можно, практически, пренебречь. Достаточно знать, что при приближении катушки к Al стенкам усилителя, индуктивность катушки и её добротность несколько снижаются. Это относится и к прямым проводникам. И табличные данные по скин-эффекту, и изменению индуктивности проводников в зависимости от их расстояния до проводящей поверхности, приводилось мной ещё в 1983 году в Журнале "Радио" № 10 в статье "О помехах телевидению".

[UR5CBZ]

Про суммарные воздействия Солнца Луны и Марса

Может немного не удачный пример.но в приципе верно.Разговор шел о скин эффекте,
явлении внутри проводника,а не о полях вокруг катушки,или самого проводника.
На силы действюющие в металле,эффект близости не работает.

[RG9A]

Разговор шел о скин эффекте, явлении внутри проводника,а не о полях вокруг катушки, или самого проводника.

По-видимому, Вы невнимательно читали данную ветку...
Разговор шел о нагреве катушки в усилителе EW3LN, в связи с чем плавно возник вопрос как именно ток течет по катушке и что нужно сделать, чтобы она меньше нагревалась...
И при чем здесь Марс Солнце и Луна? На Земле нужно стоять