FAQ zu HF-Litzen, Kupferlackdrähten und Backlackdrähten

Was ist der Skin-Effekt und welche Vorteile bietet die Hochfrequenzlitze?

Der Skineffekt (auch Hauteffekt oder Stromverdrängung) ist die besondere Erscheinung in von Wechselstrom durchflossenen elektrischen Leitungen, dass im Inneren eines Leiters die Stromdichte niedriger ist als an der Oberfläche (bzw. Haut) des Leiters.

Innerhalb von elektrischen Leitungen baut sich durch den Stromfluss genauso ein Magnetfeld auf, wie es um den Leiter herum geschieht. Bei Gleichstrom in einem Leiter ist die Stromdichte im Querschnitt überall gleich.

Anders bei Wechselstrom: Bei wechselnder Grö?e oder Polarität des Stromflusses verändert sich das Magnetfeld und erzeugt nicht nur au?en, sondern auch im Inneren des Leiters Wirbelströme, die dem Erzeugerstrom entgegengerichtet sind und diesen in der Mittelachse des Leiters abschwächen. Das den Strom umgebende Magnetfeld wirkt sich so aus, dass die Elektronen in der Mitte des Leiters von mehr Feldlinien umschlossen werden, als die Elektronen weiter au?en. Bei Wechselstrom induziert das wechselnde Magnetfeld im Inneren des Leiters eine höhere Gegenspannung als am Rand.

In der Leitungsmitte ist die Gegenspannung am grö?ten, was zur Stromverdrängung führt. Dies führt zu einer Verkleinerung des wirksamen Leiterquerschnitts. Der ohmsche Widerstand (Wirkwiderstand) des Leiters vergrö?ert sich. ?brig bleibt dann nur ein Stromfluss, der im Wesentlichen in der äu?eren Haut (engl. Skin) des Leiters stattfindet. Je höher die Frequenz ist, desto stärker ist dieser Skineffekt ausgeprägt und verkleinert den effektiv nutzbaren Leitungsquerschnitt.


Um die Auswirkungen des Skineffektes so klein wie möglich zu halten, werden in der Hochfrequenztechnik Leitungen mit möglichst gro?er Oberfläche, beispielsweise in Form dünnwandiger Schlauchrohre oder Bänder, eingesetzt. Des Weiteren werden die Oberflächen der Leiter oft mit hochwertigen leitfähigen Metallen beschichtet. Oft eingesetzte Beschichtungen mit Gold haben den Vorteil, dass die der Luft ausgesetzte Oberfläche des Leiters nicht oxidiert. Auch wird darauf geachtet, dass die Leiteroberfläche sehr glatt ist, da rauhe Oberflächen für den Strom einen längeren Weg und damit grö?eren Widerstand darstellen.

HF-Leitungen und Spulenwicklungen werden oft aus verseilten oder verflochtenen, voneinander isolierten Einzeldrähten hergestellt (Hochfrequenzlitze oder HF-Litze). Massive Drähte für HF-Anwendungen werden mit Silber überzogen.

Auch die immer weiter steigenden Arbeitsfrequenzen von Schaltnetzteilen erfordern die Berücksichtigung des Skin-Effektes bei der Auslegung ihrer ?bertragerwicklungen. Man verwendet daher dafür zunehmend HF-Litze oder Bänder.


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