Սկին էֆեկտ

Հոսանքի խտության բաշխումը գլանաձև հաղորդչի լայնական հատույթում` $\delta$-ն թափանցման խորությունն է

Սկին էֆեկտ, (անգլ․ skin – մաշկ, արտաքին շերտ, թաղանթ), մակերևութային էֆեկտ, բարձր հաճախականության էլեկտրամագնիսական դաշտի՝ հաղորդչի միայն արտաքին (մակերևութային) շերտը թափանցելու երևույթը։ Սկին էֆեկտը պայմանավորված է նրանով, որ էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածման ժամանակ հաղորդիչ միջավայրում առաջանում են մրրկային հոսանքներ, և էլեկտրամագնիսական էներգիայի մի մասը փոխարկվում է ջերմության, դա էլ հենց հանգեցնում է էլեկտրական ու մագնիսական դաշտերի լարվածությունների և հոսանքի խտության նվազման, այսինքն՝ ալիքի մարման։

Սկին էֆեկտի հետևանքով բարձր հաճախականության հոսանքն անցնում է հիմնականում հաղորդչի մակերևութային շերտով, որի հաստությունը կոչվում է թափանցման խորություն։ Նորմալ սկին էֆեկտի դեպքում, երբ էլեկտրոնի ազատ վազքի միջին երկարությունը $(l)$ շատ փոքր է թափանցման խորությունից, հոսանքի և էլեկտրական դաշտի լարվածության միջև տեղի ունի Օհմի օրենքը, և թափանցման խորությունը որոշվում է $\delta ={\frac {c}{\sqrt {2\pi \omega \sigma }}}$ առնչությամբ ($c$-ն լույսի արագությունն է վակուումում, $\omega$-ն՝ էլեկտրամագնիսական դաշտի հաճախականությունը, $\sigma$-ն՝ հաղորդչի էլեկտրահաղորդականությունը)։ Սենյակի ջերմաստիճանում լավ հաղորդիչների (օրինակ, պղնձի) համար $\omega \approx 3\cdot 10^{10}$ հց հաճախականության դեպքում $\delta \approx 10^{-4}$ սմ։ Ջերմաստիճանը ցածրացնելիս մեծանում են էլեկտրոնի ազատ վազքի միջին երկարությունը և հաղորդչի էլեկտրահաղորդականությունը, որի հետևանքով $\delta$-ն փոքրանում է։ Որոշակի հաճախականությունից սկսած արդեն հնարավոր է դառնում $l>\delta$ անհավասարությունը: Այդպիսի պայմաններում էլեկտրական (ինչպես նաև մագնիսական) դաշտն էապես փոփոխվում է $l$-ին համեմատական հեռավորությունների վրա և, հետևաբար, չի կարող համարվել համասեռ։ Հոսանքը հաղորդչի տվյալ կետում կախված է ոչ միայն այդ, այլև հարևան ($l$ գծային չափերով տիրույթի) կետերում էլեկտրական դաշտի լարվածության ունեցած արժեքներից, այնպես որ չի կարելի օգտվել Օհմի օրենքից։ Այս դեպքում սկին էֆեկտը ընդունված է անվանել անոմալ։

Անոմալ սկին էֆեկտի իրականացման պայմաններում էլեկտրական հոսանքի մեջ հիմնական ներդրում են ունենում այն էլեկտրոնները, որոնք գտնվում են հաղորդչի մակերևույթի $\delta$ հաստության շերտում։ Անոմալ սկին էֆեկտի դեպքում թափանցման խորությունը՝ $\delta \sim {\sqrt[{3}]{\frac {c^{2}l}{\omega \sigma }}}$։ Հաճախականության հետագա մեծացումը հանգեցնում է այն բանին, որ դաշտի փոփոխման մեկ պարբերության ընթացքում էլեկտրոնի անցած ճանապարհը դառնում է շատ ավելի փոքր, քան $l$-ը, ուստի էլեկտրական դաշտը կարելի է նորից համարել համասեռ և օգտվել Օհմի օրենքից։ Այս պայմաններում կլրկին տեղի ունի նորմալ սկին էֆեկտ։ Էլ ավելի մեծ հաճախականությունների դեպքում, երբ $\omega$-ն մոտենում է պլազմային հաճախականությանը, $\delta$–ն աճում Է, սկին էֆեկտը անհետանում է։ Այս փաստը պայմանավորված է նրանով, որ էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտի էներգիան զգալիորեն ավելի մեծ է դառնում, քան էլեկտրոնների առավելագույն էներգիան, այդ պատճառով էլ էներգիայի կլանում տեղի չի ունենում։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 10, էջ 441)։