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Was ist der Skin-Effekt?

Der Skin-Effekt wurde erstmals 1883 in einer Arbeit von Horace Lamb für sphärische Leiter beschrieben und 1885 von Oliver Heaviside auf Leiter beliebiger Form verallgemeinert.

Wenn eine elektromagnetische Welle mit einem leitfähigen Material interagiert, werden bewegliche Ladungen innerhalb des Materials dazu gebracht, mit derselben Frequenz wie die auftreffenden Felder hin und her zu schwingen. Die Bewegung dieser Ladungen, meist Elektronen, stellt einen elektrischen Wechselstrom dar, dessen Stärke an der Oberfläche des Leiters am größten ist. Der Rückgang der Stromdichte im Verhältnis zur Tiefe wird als Skin-Effekt bezeichnet und die Skin-Tiefe ist ein Maß für die Entfernung, über die der Strom auf 1/e seines ursprünglichen Werts abfällt.

Der Skin-Effekt hat praktische Konsequenzen für den Entwurf von Hochfrequenz- und Mikrowellenschaltungen und in gewissem Maße auch für Wechselstromübertragungs- und -verteilungssysteme. Dies ist auch wichtig bei der Gestaltung von Entladungsröhrenschaltungen.
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