趋肤深度英文解释翻译、趋肤深度的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 skin depth

分词翻译：

趋的英语翻译：

hasten; hurry; tend to become; tend towards

肤的英语翻译：

skin

深度的英语翻译：

deepness; depth; profundity
【计】 depth
【医】 depth

专业解析

趋肤深度 (Skin Depth) 的汉英词典角度详解

趋肤深度（英文：Skin Depth，符号常表示为δ），是电磁学和电气工程中的一个关键概念，描述了交流电流在导体中分布不均匀的现象——趋肤效应（Skin Effect）——的量化指标。

核心定义：
- 汉意：趋肤深度定义为：当交流电流通过导体时，电流密度从导体表面向内部呈指数衰减，衰减到表面电流密度的1/e（约等于 36.8%）时所对应的深度。它表征了交流电流在导体中能够有效穿透的深度范围。在这个深度以内，电流分布较为显著；超过这个深度，电流密度变得非常微弱。
- 英意： Skin Depth is defined as the depth below the surface of a conductor at which the current density has fallen to1/e (approximately 36.8%) of its value at the surface. It quantifies the effective penetration depth of alternating current (AC) into a conductor, indicating the region where most of the current flows due to the skin effect.
物理意义与重要性：
- 趋肤效应导致交流电倾向于集中在导体的表面层流动，而非均匀分布在整个横截面上。趋肤深度δ 就是这个“有效导电层”厚度的度量标准。
- 理解趋肤深度对于设计和分析高频电路、电力传输系统（尤其是高压交流输电）、电磁屏蔽、天线设计、感应加热以及计算导体的交流电阻（通常高于直流电阻）至关重要。在高频下，即使导体的横截面积很大，其有效导电面积也近似等于导体周长乘以趋肤深度，这会显著增加导体的等效电阻和功率损耗。
影响趋肤深度的关键因素：趋肤深度δ 主要取决于三个物理量，其计算公式为： $$ delta = sqrt{frac{2rho}{omegamu}} = sqrt{frac{rho}{pi f mu}} $$ 其中：
- ρ (rho)：导体的电阻率 (Resistivity)。电阻率越高（导电性越差），趋肤深度越大。
- ω (omega) = 2πf：交流电的角频率 (Angular Frequency)。
- f：交流电的频率 (Frequency)。这是最关键的因素：频率越高 (f ↑)，趋肤深度越小 (δ ↓)。这就是为什么趋肤效应在射频（RF）和微波等高频领域尤为显著。
- μ (mu)：导体的磁导率 (Permeability)。对于非铁磁性材料（如铜、铝），通常近似等于真空磁导率 μ₀。磁导率越高，趋肤深度越小。
- 公式表明，趋肤深度与频率的平方根成反比，与电阻率的平方根成正比。
应用实例：
- 高频导线：为了在高频下减少趋肤效应带来的额外电阻损耗，常使用利兹线（Litz wire，多股细绝缘导线绞合而成，增加表面积）或空心管状导体。
- 电磁屏蔽：设计屏蔽罩时，需要确保屏蔽材料的厚度大于特定频率下的趋肤深度，才能有效衰减电磁波。
- 变压器与电感设计：在开关电源等高频率工作的磁性元件中，趋肤深度决定了绕组导线的选择（是否需用利兹线）和铁芯叠片厚度的选择（限制涡流路径）。
- 电力传输：在高压交流输电线路中，趋肤效应是导致导线电阻增加、产生额外热损耗的因素之一，尤其是在大截面导线上。

趋肤深度 (Skin Depth) 是量化交流电流因趋肤效应而集中于导体表层程度的核心参数。其值由导体的电阻率、磁导率以及电流的工作频率共同决定，尤其与频率成反比关系。理解和计算趋肤深度对于优化涉及交流电的各类电气与电子系统的性能和效率具有根本性的意义。

参考资料：

IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms (IEEE Std 100)
Griffiths, D. J. (2013). Introduction to Electrodynamics (4th ed.). Pearson Education. (Chapter on Electromagnetic Waves)
Ramo, S., Whinnery, J. R., & Van Duzer, T. (1994). Fields and Waves in Communication Electronics (3rd ed.). John Wiley & Sons. (Section on Skin Effect)
Hyperphysics - Skin Effect (Georgia State University Department of Physics & Astronomy)

网络扩展解释

趋肤深度（Skin Depth）是电磁学中描述高频电流在导体中分布特性的关键参数，其核心定义和工程意义如下：

1.基本定义

趋肤深度指电流密度或电场强度从导体表面衰减至表面值的1/e（约36.8%）时所达到的深度。这一现象由趋肤效应（高频电流集中于导体表面）引起，导致导体的有效电阻随频率升高而增大。

2.计算公式

趋肤深度的理论公式为： $$ delta = sqrt{frac{2}{omega mu sigma}} = sqrt{frac{1}{pi f mu sigma}} $$ 其中：

( omega = 2pi f )（角频率，( f )为频率）
( mu )为导体的磁导率（单位：H/m）
( sigma )为电导率（单位：S/m）。

工程中常用近似公式： $$ delta approx frac{6.62}{sqrt{f}} quad (text{单位：cm，频率 } f text{ 单位：Hz}) $$

3.影响因素

频率：趋肤深度与频率的平方根成反比。例如，铜在1 MHz时的趋肤深度约66 μm，而1 GHz时仅2.1 μm。
材料特性：电导率（σ）和磁导率（μ）越高，趋肤深度越小。铁磁性材料（如铁）因μ较大，趋肤深度显著小于铜、铝等非磁性导体。

4.工程应用

高频电路设计：使用空心导线替代实心导线以减少材料消耗（如射频电缆）。
变压器与电感器：线径选择需满足 ( d leq 2delta )，避免电阻过大。
电磁屏蔽：金属屏蔽层厚度通常设计为趋肤深度的3~5倍以有效衰减电磁波。

5.物理意义

趋肤效应本质是导体内部涡流与原始电流相互作用，迫使电流向表面集中。趋肤深度量化了电流分布的“有效厚度”，是分析高频导体损耗和电磁波衰减的基础参数。

如需进一步了解公式推导或具体材料数据，可参考电磁学教材或工程手册（如IEEE标准）。