Analog Audio - Grundlagen der Pro Audio Technik

Skineffekt
Autor: Gerd Jüngling - Copyright: Alle Rechte vorbehalten
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Obwohl der Skineffekt für die analoge Audiotechnik keine nennenswerte Bedeutung hat, wird diese Phanomen gern als Ursache für unterschiedliches Klangverhalten von Kabeln bezeichnet. Hier ist die Situtation ganz ähnlich wie beim Wellenwiderstand, obwohl es sich um einen völlig anderen Vorgang handelt. Die Ähnlichkeit liegt darin, daß auch der Skineffekt nur bei Frequenzen von Bedeutung ist, die weit oberhalb des für analoge Audio Technik interessanten Bereiches liegen.

Was aber ist nun der Skineffekt? Fließt ein elektrischer Strom durch einen Leiter, so bildet sich nicht um den Leiter herum ein Magnetfeld aus sondern auch innerhalb des Leiters. Während das Magnetfeld außerhalb des Leiters durch die Induktivität beschrieben wird, wird bei diesen Betrachtungen vernachlässigt, daß das Magnetfeld nicht nur außerhalb des Leiters exisitiert. Viele werden sich vielleich an die 'Rechte Hand Regel' aus dem Physikunterricht errinnern. Mit dieser Regel läßt sich die Richtung der Feldlinien des durch Stromfluss in einem Leiter erzeugten Magnetfeldes ermitteln.

Fließt durch einen Leiter ein Gleichstrom so ist in dem Leiter die Stromdichte auf dem gesamten Querschnitt gleich. Der Strom verteilt sich sozusagen gleichmäßig auf die gesamte Fläche des Leiters. Wechselt sich die Polarität, wie es bei Wechselstrom periodisch der Fall ist verändert sich das Magnetfeld und erzeugt um den Leiter herum wie auch im Leiter selbst Wirbelströme, die dem Strom der das Magnetfeld erzeugt entgegenwirken. Im Leiter führt dieser Effekt dazu, daß der Strom in der Mittelachse des Leiters abgeschwächt wird. Die Elektronen in der Mitte des Leiters sind einem stärkeren Magnetfeld ausgesetzt als die Elektronen die sich weiter aussen befinden. Dieser Effekt führt praktisch zu einer Verringerung des Leiterquerschnitts und damit zu einer Vergrößerung des Widerstandes der Leitung. Dieser Effekt ist proportional zur Frequenz. Bei sehr hohen Frequenzen wird der Skineffekt so stark, daß ein Stromfluss praktisch nur noch auf der Außenfläche des Leiters ,also auf seiner 'Haut', fließt. Daher kommt die Bezeichnung Skineffekt. Hauteffekt oder Stromverdrängung sind ebenfalls gebräuchliche Bezeichnungen. Für sehr hohe Frequenzen kann man auf Grund des Skineffektes genausogut ein Rohr oder einen Schlauch als Leiter verwenden. Hier spricht man von einem Hohlleiter. Ein Stromfluss im Leiter selbst findet sowieso nicht statt.

Die Zeichnung zeigt das Prinzip. Bild a gilt für Gleichstrom, Bild b für hochfrequenten Wechselstrom


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