以前在讲到电流与电阻时,有位朋友跟我说:电流其实只是在电线表面流动,电线中心部分电子运动速度慢甚至几乎是不运动的,所以电线用多股铜线而不用单根实心导线。
多股导线与趋肤效应
这可能是人们对电流的“趋肤效应”存在普遍误解吧。
直流与交流磁场当我们在导线的两端施加电压,电势差会在导体内部形成电场,进而产生电流。
电流分为直流电和交流电,直流电由于电场方向不变,电荷在导线中单向运动;交流电由于电场方向是周期性反转,因此电荷在导线中的运动方向和强度也会随着周期性发生变化。
交流电场中电荷周期性晃动
无论是直流电还是交流电,由于电荷运动的关系,它都会在导线内部及导线周围产生磁场。直流电所产生的磁场方向比较好判断,你可以通过右手抓握规则,将大拇指对准电流方向,另四个手指就是电磁场方向了。
电流方向与电磁场的关系
交流电的磁场方向则要复杂一些,因为交流电的电流方向和强度并不固定,因此交流电所产生的电磁场也随之不断变化。
涡电流的产生由于交流电场在导线中不断翻转,由电场产生的磁通量也在不断地发生变化,法拉第定律告诉我们,变化的磁通量会在导体中感应出电动势,这个感应电动势会在导体内部形成环形涡流。