Skin-Effekt (Wirbelströme)

Bei höherer Frequenz werden hauptsächlich die Elektronen an der Oberfläche (Leiterhaut = Skin –> Skin-Effekt) eines elektrischen Leiters bewegt. Die Folge ist, dass der ohmsche Anteil steigt, weil nur ein Teil des Leiters für den Transport zur Verfügung steht.

Ursache: Innerhalb einer von Gleichstrom durchflossenen elektrischen Leitung baut sich genauso ein Magnetfeld auf, wie es um den Leiter herum geschieht. Bei Gleichstrom ist die Stromdichte im Querschnitt überall gleich. Anders ist dies bei Wechselstrom: Bei wechselnder Polarität des Stromflusses verändert sich auch das Magnetfeld und erzeugt im Leitermaterial Wirbelströme, die dem Erzeugerstrom entgegengerichtet sind und diesen in der Mittelachse des Leiters abschwächen.

Das, den Strom umgebende, Magnetfeld wirkt sich so aus, dass die Elektronen in der Mitte des Leiters von mehr Feldlinien umschlossen werden als die Elektronen weiter außen. Bei Wechselstrom induziert das wechselnde Magnetfeld im Inneren des Leiters eine höhere Gegenspannung (Gegendruck) als am Rand.

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