Deri Etkisi (Skin Effect)

        

        DC gerilimlerde iletken telden akan akım iletken boyunca homojen olarak dağılır. Bu nedenle, deri etkisi DC sistemlerde görülmez. Ancak, AC gerilimlerde iletken telin merkezinde oluşan manyetik alan iletkenden akan akıma karşı bir direnç oluşturur. Bu durum (deri etkisi), iletken merkezindeki akım yoğunluğun azalmasına ve akım yoğunluğunun iletkenin dış yüzeyine doğru artmasına neden olur. Düşük frekanstan yüksek frekansa doğru deri etkisi artar. Bu artış doğrultusunda iletken telin akım taşıyan kesiti küçülür ve dolayısıyla empedansı artar. Deri etkisinin sonucu olarak görülen ve iletkenin akım taşıyan kesitinin azalmasıyla artan empedans, (𝐼^2).𝑅 eşitliği ile iletken tellerin sarıldığı bobin üzerinde ısınmanın artmasına ve bobinin zarar görmesine neden olabilir. Bobinler sarılırken teller birlikte sarıldığından, tellerin çevrelerinde birçok başka tel de bulunur. Bir telde ortaya çıkan ısı, çevresindeki tellerde de ısınmayı artıracaktır. Kendi ısısını rahatça çevreye aktaramayan ve komşu tellerden ısı alan, dolayısıyla daha fazla ısınan teller akım taşıma kapasitesinin düşmesine sebep olacaktır [1]. Helmholtz bobinleri uzun süreli çalışmalarda dahi sıcaklık artışına dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Çünkü bu bobinler ile yapılan bazı deneyler birkaç gün süreyle manyetik alana maruz kalmayı gerektirebilir [2].

        Deri etkisinin oldukça önemli olduğu bir diğer bobin uygulaması da indüksiyon ısıtma sistemleridir. Bir indüksiyon ısıtma sisteminde yüksek frekans ile çalışıldığında, deri etkisi yüksek olacağından dalma derinliği sığdır ve ısınma bobin içerisine yerleştirilen iş parçasının yüzeyinde kalır. Öte taraftan düşük frekans ile çalışıldığında deri etkisi az, dalma derinliği fazla olacaktır ve iş parçasında daha geniş yüzeylerde ısıtma mümkün olacaktır



Kaynakça: 


[1] Web Sitesi: https://www.elektrikport.com/universite/kablolarda-akim-tasima-kapasitesinin-sicaklikla-degisimi/18784

[2] Gyawali, S.R. 2008. Design and Construction of Helmholtz Coil for Biomagnetic Studies on Soybean, Master of Science Degree Thesis. University of Missouri-Columbia, The Faculty of the Graduate School, 87, U.S.A.

Kıvanç B. 2022. Yüksek Frekanslı Helmholtz Bobin Uygulamaları için Donanım Düzeneği Tasarımı. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.