Effet cutané et courants de Foucault

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Effet cutané et courants de Foucault


J’essaie de comprendre l’effet de peau, il y a un peu dans l’article Wikipedia que je ne comprends pas;

« … Le changement du champ magnétique, à son tour, crée un champ électrique qui s’oppose au changement d’intensité du courant. Ce champ électrique opposé est appelé » force contre-électromotrice « (EMF arrière). L’EMF arrière est le plus fort au centre du conducteur , et force les électrons conducteurs à l’extérieur du conducteur, comme le montre le schéma à droite. « 

Pourquoi la CEM induite est-elle la plus forte au centre du conducteur?

CuriousOne

Oui, c’est une explication très mal pensée, et honnêtement, je dirais que c’est tout à fait faux. La densité de courant à l’intérieur d’un conducteur avec effet de peau diminue vers l’intérieur, et pour un conducteur infiniment grand, elle serait nulle et il n’y aurait aucun champ à l’intérieur. Dans les applications techniques, cela signifie que l’on peut utiliser des conducteurs creux, qui peuvent ensuite être refroidis de l’intérieur avec de l’eau à haute pression sans perte significative de conductivité effective.

Réponses


 Rob Jeffries

Lorsqu’une onde électromagnétique pénètre dans un conducteur, le champ E se désintègre en se déplaçant dans le milieu. La densité de courant induite est proportionnelle au champ E et dirigée perpendiculairement au mouvement des vagues.

Les courants induits entraînent des pertes ohmiques. La profondeur de peau est la longueur de décroissance exponentielle caractéristique du champ électrique. Le vecteur Poynting, qui mesure la quantité d’énergie par unité de surface transportée par les champs, est proportionnel au carré du champ électrique. Par conséquent, le vecteur Poynting se désintègre plus rapidement d’un facteur deux.

Si l’on évalue la dissipation ohmique, (

JE

) par unité de volume, intégré sur la profondeur de pénétration de l’onde, on constate qu’elle est exactement égale à l’énergie perdue déduite du vecteur de Poynting diminué.

L’EMF n’est donc pas le plus fort au centre du conducteur, bien au contraire.

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D’accord, je comprends ce que vous essayez de dire, mais supposez que vous pensez à un fil normal transportant un courant alternatif. Comment expliquez-vous théoriquement l’effet peau dans ce cas?

Rob Jeffries

@Mark L’explication que j’ai donnée est appropriée si vous souhaitez induire un courant alternatif dans un fil. Un courant alternatif est une onde électromagnétique pénétrant dans un conducteur.

 

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