Techniklexikon

Skineffekt

Festkörperphysik, Widerstandserhöhung stromdurchflossener Leiter bei hohen Frequenzen. Der Skineffekt beruht auf der Tatsache, dass bei hohen Frequenzen die Stromdichte in einem Leiter nicht mehr konstant ist, weil der Strom zur Oberfläche des Leiters hin verdrängt wird (siehe Abb.). Ursache für diese inhomogene Verteilung der Stromdichte ist letztendlich die Induktivität des betrachteten Leiters, der als Bündel unendlich vieler dünner Leiter betrachtet werden kann, deren Induktivitäten miteinander wechselwirken und dem Strom entgegenwirken. Da an der Aussenfläche des Leiters die Summe dieser Wechselwirkungen kleiner ist als im Volumen des Leiters, fliesst der Strom vornehmlich dort (Skineindringtiefe). In der Hochfrequenztechnik benutzt man deswegen statt massiver Drähte oft dünnwandige Rohre, deren Oberfläche man häufig noch mit einer besonders gut leitenden Schicht (z.B. Silber) überzieht. Der Skineffekt lässt sich unterdrücken oder wenigstens stark herabsetzen, indem man an Stelle eines massiven Drahtes ein Bündel feiner, durch Isolierlack gegeneinander isolierter, Drähte benutzt, die man miteinander verdrillt oder verflicht. Dadurch erreicht man, dass jeder Draht streckenweise ebensooft in der Mitte wie in der Oberfläche des Bündels verläuft.

Skineffekt: Verteilung der Stromdichte j in einem zylindrischen Leiter mit Radius r₀ bei hohen Frequenzen.