Deri Etkisi (Skin Effect) Nedir? AC Sistemlerde Akım Dağılımı

Elektrik iletimi iletken malzemeler üzerinden gerçekleşirken gözümüzle göremediğimiz bazı olaylar ortaya çıkmaktadır. Bu olaylardan birisi de Deri Etkisi’dir. Deri etkisi elektrik akımının iletkende homojen olarak dağılmaması iletkenin dış yüzeyine doğru yoğunlaşması durumudur.

DC gerilimde iletkenden akan akım iletkende homojen olarak dağılır. Yani deri etkisi dc sistemlerde görülmez. Sadece ac sistemlerde görülen deri etkisi frekans arttıkça artar. Bir başka deyişle frekans arttıkça akım iletkenin merkezinden uzaklaşarak dış yüzeyine daha fazla yaklaşır.

Aşağıdaki görselden deri etkisi daha iyi anlaşılabilir.

Yukarıdaki resimde görülebileceği gibi iletken kesitleri üzerinden incelendiğinde DC sistemlerde iletkenin tümünden akım akıyor. Düşük frekanslı AC sistemlerde iletkenin merkezinden akım akmıyor ve frekans arttıkça akım yoğunluğu iletken yüzeyine doğru artıyor ve iletkenin iç tarafından hiç akım akmıyor.

Deri Etkisine Etki Eden Faktörler

Bir iletkende oluşan deri etkisine aşağıdaki faktörlerin etkisi bulunmaktadır.

• İletkenin Şekli
• İletken malzemenin cinsi
• İletkenin çapı
• Sistemin frekansı

Deri Etkisinin Sonuçları

Alternatif akım (AC) sistemlerinde meydana gelen deri etkisi iletim ve dağıtım hatları başta olmak üzere elektrik sistemlerinde olumsuz sonuçlar doğurmaktadır.

Deri etkisinde akım iletkenin dış yüzeyine doğru yoğunlaştığı için iletkenin tüm kesiti kullanılmaz. Deri etkisinin bir sonucu olarak iletkenin akım taşıyan kesiti küçüldüğü için empedans artar ve sonuçta kayıpların artmasına neden olur.

Deri etkisi’nin önüne geçebilmek için yapılan hesaplamalarla iletkenin bir iletkenin maksimum çapı belirlenir ve büyük akımlar için birbirinden izoleli küçük çaplı iletkenler birleştirilerek kablolar oluşturulur.

Yüksek frekanslı sürücü sistemlerinde ve hassas haberleşme altyapılarında deri etkisini hesaba katmak, sadece enerji tasarrufu sağlamaz; aynı zamanda sistemin ısıl kararlılığını da korur. İDAS Otomasyon olarak, projelerimizde frekans spektrumuna uygun iletken yapıları seçerek, donanımlarınızın uzun ömürlü ve kayıpsız çalışmasını sağlıyoruz