集肤效应（SkinEffect） 是指交流电流通过导体时，电流密度在横截面上分布不均——越靠近导体表面，电流密度越大；越靠近中心，电流密度越小的现象。

仅存在于交流系统：直流电（频率f=0）无此效应，电流均匀分布。

通俗理解：电流“偏爱”在导体的“皮肤”层流动。

一、产生机理

核心原因：交变电流→交变磁场→感应涡流→电流重分布。

交流电在导体内部产生变化的磁场；

根据法拉第电磁感应定律，该磁场在导体自身感应出涡流；

在中心区域：涡流方向与主电流相反，削弱中心电流；

在表面区域：涡流方向与主电流相同，增强表面电流；

最终结果：电流被“挤”向导体表面。

注：邻近效应（ProximityEffect）是另一相关现象，由邻近导体的交变磁场引起，常与集肤效应共存，加剧电流分布畸变和损耗。

二、关键参数：趋肤深度（δ）

定义：电流密度从表面值衰减至其1/e（≈36.8%）时的深度，单位为米（m）。
计算公式：

δ=ρπfμδ=πfμρ

其中：

ρρ ：导体电阻率（Ω·m），铜≈ 1.68×10−81.68×10−8 Ω·m；

ff ：电流频率（Hz）；

μ=μ0μrμ=μ0μr ：磁导率（H/m），铜等非磁性材料 μr≈1μr≈1 ， μ0=4π×10−7μ0=4π×10−7 H/m。

典型趋肤深度（铜导体，20°C）：

结论：频率越高，趋肤深度越小，集肤效应越显著。

三、对电缆性能的影响

四、工程应对措施

五、设计要点与频率适配

工频（50/60Hz）：截面≤240mm²的电缆影响较小；≥500mm²单芯实心导体需采用分裂结构。

中高频（kHz–MHz）：必须使用利兹线或薄壁导体。

射频（MHz–GHz）：集肤深度极小（微米级），表面粗糙度也会影响电阻，需精密制造。

经验准则：单股导体直径不宜超过 2δ2δ ，否则中心区域利用率极低。

集肤效应是交流电系统中不可避免的物理现象，其强度由频率、材料电阻率与磁导率共同决定。在电力系统中，主要影响大截面电缆效率；在通信与射频系统中，成为主导设计因素。
通过合理选择导体结构（如利兹线、分裂导体、空心导体）与材料，可有效抑制其负面影响，提升系统能效、安全性和可靠性。简言之：高频导电，“表面积为王”。