Электрический поверхностный эффект в плоской шине токовода

Как известно, при прохождении постоянного тока по проводнику он распределяется по сечению провода равномерно. Если по проводу протекает переменный синусоидальный ток

,

то наблюдается явление поверхностого эффекта при котором ток вытесняется к краям проводника. Это связано с проявлением электромагнитной индукции, в соответствии с которой в проводящих контурах сечения проводника индуцируется эдс, создающие в этих контурах токи, называемые вихревыми токами (или токами Фуко). Вихревые токи создают собственное магнитное поле, противодействующее основному полю и перераспределяющее его. Рассмотрим случай проявления поверхностного эффекта в токопроводе в виде шины прямоугольного сечения ширина которого значительно меньше высоты (2d<< b). Такие шины применяются на высоковольтных подстанциях промышленных предприятий и распределительных подстанциях электрических сетей.

При означенных выше условиях, можно принять, что векторы напряженности электрического и магнитного полей будут иметь только одну составляющую в декартовой системе координат (см. рисунок). Прирасчете поля перейдем от функций времени к комплексам действующих значений. Тогда для модулей напряженностей Е и Н, зависящих только от координаты z в шине будут справедливы уравнения

Решение уравнений имеет вид

где

В силу симметрии поля Е

Из этого следует А₁=А₂=А