高周波誘導加熱の浸透深さ

Question

高周波誘導加熱で電流の浸透深さがありますが、浸透深さよりも肉厚が薄い場合、誘導電流は、どのように流れるのでしょうか。単純に、加熱の反対側を流れるのでしょうか。教えてください。

すみません。質問の仕方が悪かったようです。たとえば、10kHzの場合、浸透深さは、約5.18mmですが、被加熱物がそれよりも小さい場合です。3mm圧の板を片側から10kHzの高周波で加熱した場合、誘導電流は、被加熱物のどの深さの位置を多く流れるのか教えてください。

表皮効果は考えないでください。

Answer

再出

＞被加熱物のどの深さの位置を多く流れるのか？
＞表皮効果は考えないでください

このふたつ、やっぱり矛盾してると思います。
浸透深さより薄い厚さのワークであっても、前記『表皮効果と電流の浸透深さ』のグラフの通り影響があり、その状態は＜僅か＞ではなく電流を流しにくくなる。対策として、周波数を上げて浸透深さを小さくする必要があると記述したサイトがあります。

＞3mm圧の板を片側から10kHzの高周波で加熱した場合

コイル形状がどうなのかと、その接近具合が効くはずです。

下記に数点、イメージを助けるシミュレーション絵があるので参考にしてください。

Answer

高周波誘導加熱
やってることは電子レンジと同じ

電波を当てて暖める
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%82%B8

電子レンジに缶コーヒーを入れると
温まりません
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1111491216

難しく書くと
こういうこと

http://miyazaki-gijutsu.com/series2/noise081.html
図４参照
シールド材に渦電流が流れ、この渦電流によって発生する磁力線が、元の磁力線を打ち消すように働きます。

ただし
電磁波も波なので反射やら何やら起こってるはず
図５

加熱が目的なのでほとんどは渦電流になり熱になるんでしょうが

電子レンジの扉にはメッシュの金属板が入っていて
外に電磁波がもれないようになっています
あの薄さでも一応もれないことになっている

例外もあるようだが
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1110462711

>>誘導電流は、どのように流れるのでしょうか
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%A6%E9%9B%BB%E6%B5%81

>>金属板の近傍の磁界を急激に変化させた際に、（ようは高周波）
>>電磁誘導効果により金属内で生じる渦状の電流のことである。

先ほどの
図4

>>周囲の磁界の変化を打ち消す磁界（レンツの法則）が生じるように渦電流が流れる

出てきた電波はこれによって打ち消される（多分完全には消えない）

発生された渦電流は
高周波誘導加熱の場合　ジュール熱として加熱
民生品はIHヒータ

Answer

高周波電流の性質上、導体を突抜けて反対側にまわり込むことはありません。

電流は表面に多く流れ、中へ入るにつれ徐々に減少していくが、0.368倍に減少する厚みを?浸透深さ?と呼ぶ。
よって、それより下層にも僅かに流れていることになります。

厚みが浸透深さより小さければ、上記の下層の分も流れようとはするが、見かけ上僅かに抵抗が増し、電圧が変わらないから電流も減少する結果となる。

0.368倍＝１／ｅ　　　ｅ：自然対数の底　2.71828…

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