표피효과란?

1. 표피효과란

  직류전류가 전선을 통과할 때는 전부 같은 전선밀도로 흐르지만 주파수가 있는 교류에 있어서는 전선의 외측부근에 전류밀도가 커지는 경향이 있다. 이 같은 현상을 전선의 표피효과(skin effect)라고 한다. 
  이 이유는 전선단면내의 중심부일수록 자속쇄교수가 커져서 인덕턴스가 증대되므로 중심부에는 전류가 잘 흐르지 못하고 표면으로 몰려 흐르게 되기 때문이다. 
  따라서 전선에 직류가 흐를 때 보다 직류와 같은 크기의 실효치 교류가 흘렀을 때 전력손실이 많아지는데 전선내의 평균전력손실을 전류의 2승의 평균치로 나눈 값을 실효교류저항(effective alternating～current resistance)라고 하며 이 실효저항을 직류저항으로 나눈 값을 표피효과 저항비(skin effect resistance ratio)라고 한다.

전선단면적이 커질수록, 주파수가 증대될수록 커져서 표피효과 현상이 두드러지게 나타난다. 그러나 일반송전선은 연선을 사용하므로 소선자체가 가늘기 때문에 표피효과는 그다지 문제시 되지 않으며 직류저항을 그대로 교류저항으로 보아도 좋다.

2. 근접효과

  많은 도체가 근접해 배치되어 있는 경우, 각 도체에 흐르는 전류의 크기 방향 및 주파수에 따라서 각 도체의 단면에 흐르는 전류의 밀도분포가 변화하는 현상을 근접효과라 한다. 또한 표피효과(skin effect)는 근접효과의 일종으로 1가닥의 도체일 경우이고, 근접효과는 2가닥 이상의 평행도체에서 볼 수 있는 현상으로서 주파수가 높을수록 또 도체가 가까이 배치되어 있을수록 현저하게 나타난다. 양 도체에 같은 방향의 전류가 흐를 경우 바깥쪽의 전류밀도가 높아지고 그 반대인 경우에는 서로 인력이 발생하여 가까운 쪽으로 전류밀도가 높아진다.