Det afhænger af hyppigheden. DC-elektricitet bevæger sig gennem ledningens største tværsnit.

En skiftende elektrisk strøm (AC) oplever hudeffekten, hvor elen strømmer lettere i overfladelagene. Jo højere frekvens jo tyndere overfladelag, der kan bruges i en ledning. Ved normal husholdnings AC (50/60 Hz) er huddybden ca. 8-10 mm, men ved mikrobølgefrekvenser er metaldybden, som strømmen strømmer i, omtrent den samme som en bølgelængde af synligt lys

rediger: Interessant punkt fra Navin - de enkelte tråde skal isoleres fra hinanden, for at hudeffekten kan anvendes på hver enkelt. Det er grunden til de vidt adskilte ledningspar i dette spørgsmål Hvad er alle linjerne på et dobbelt kredsløbstårn?

Strandet ledning bruges, fordi den lettere bøjes, men den har stort set de samme ledende egenskaber.

Strøm strømmer gennem hele ledningen. Dette testes let ved at måle modstanden fra runde ledninger - modstanden falder kvadratisk med radius, hvilket indikerer, at det er tværsnitsområdet, der betyder noget.

Ændring : dette svar er kun korrekt for jævnstrøm - se Beckett's nedenfor for AC. De skiftende magnetfelter introducerer hvirvelstrømme, der giver hudeffekten, hvor strøm kun har tendens til at blive båret inden for "huddybden" af ledningen, som er ikke proportional med radius.

Dette er lidt uafhængigt af det originale spørgsmål, men det er værd at nævne, at dette kan opstå som en almindelig misforståelse på grund af det faktum, at statisk elektricitet akkumuleres på overfladen af ​​en leder. Selvom dette er sandt, er det korrekt, at strømmen har en tendens til at strømme gennem hoveddelen af ​​en leder, og strømtætheden måles i enheder af $ \ text {A} / \ text {m} ^ 2 $.

Også Martins svar giver et godt punkt, at hudeffekten er relevant for vekselstrøm, men medmindre du har at gøre med tomme tyk ledning, vil det ikke rigtig gøre en forskel. Ved højere frekvenser kan strandet ledning måske hjælpe lidt, men det vil stadig være modtageligt. Der er specielle måder at tråde ledning på (som litz-ledningen for at afbøde / ophæve effekten, men det er ikke nødvendigt for elnettet.

Som allerede nævnt er ledningsevnen både teoretisk og empirisk proportional med tværsnitsarealet, ikke omkredsen. En intuitiv forklaring (for DC eller lavfrekvent AC) er resultatet af kræfterne mellem bevægelige elektroner i modsætning til statiske. Tænk på det som Ampere's Law, Maxwells ligninger eller den relativistiske karakter af elektromagnetik - uanset hvad tiltrækker elektroner, der bevæger sig i parallelle retninger. Så den faktiske tværsnitsstrømfordeling ville være resultatet af elektronernes nettokræfter (både attraktive og frastødende), når de løber gennem ledningen. Jeg er ikke ved at beregne fordelingen, og en hurtig søgning fandt den ikke. Måske tjekke J. D. Jackson - Jeg har ikke min kopi mere. Under alle omstændigheder er tiltrækningskraften mellem parallelle bevægelige elektroner nøglen til, hvorfor elektricitet strømmer gennem størstedelen af ​​ledningen i modsætning til lige på overfladen (hvor der vil være statiske ladninger).

Tilføjelse: For AC, se http://www.mathunion.org/ICM/ICM1924.2/Main/icm1924.2.0157.0218.ocr.pdf

Jeg ville hellere lige have kommenteret, men da jeg fik en konto her bare på grund af dette, vil jeg prøve et svar, men kan ikke lade være med at prøve at omdirigere nogle af kommentarerne her.

Enkel svar: Ja, i et ideelt tilfælde. Hvis du konstruerer modellen, vil du se, at strømtætheden krymper til nul ved lederens midterlinie, hvor E-vektoren er nul. Dette tager noget arbejde ud over udsagnet om Maxwells ligninger.

Virkeligheden er selvfølgelig ikke så skåret og tørret. Men gradienten af ​​strømtæthed er stadig meget signifikant. Vil du vide, hvorfor Nikolai Tesla kunne demonstrere fænomenet ved hjælp af sin egen krop? Nå, her har du det.

Så brug strandet ledning til højttalerkabler, ipod-stik osv. Den samlede nuværende kapacitet (på grund af varme) er lavere, så led ikke dit hus med det.

Endelig er adskillelsen af ​​kraftoverførselsledninger at reducere tab på grund af kapacitiv kobling. Men mens vi er om emnet, skal du tjekke Hoover Dam. Der kan du købe en del af den originale transmissionslinje fra dæmningen til nettet. Det er kobber, lavet af sammenlåsende radiale tværsnitsdele. Og ja, det er hul. For 60Hz.

Derefter.

For at mindske: Prøv at forstå begrebet strømtæthed i en leder.

I tilfælde af vekselstrøm falder strømtætheden eksponentielt med afstanden fra ledningens ydre overflade ("hudeffekten") som forklaret af Martin Beckett. Dette kan vises analytisk fra den kvasistatiske tilnærmelse til Maxwells ligninger, som det gøres i Jackson kapitel 5.

Tilfældet med jævnstrøm er mere interessant. Først skal du angive det eksterne elektriske felt $ {\ bf E} _0 $, der "skubber" strømmen. Dette anses normalt for at være ensartet og parallelt med ledningen. Strømmene gennem ledningen har tendens til at tiltrække hinanden og klynges derfor sammen (kendt som "klemmeeffekt"). DC-pinch-effekten diskuteres i http://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1974305, http://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119 /1.14075 og http://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.17271. Det viser sig, at Maxwells ligninger ikke er nok til entydigt at bestemme strømtæthedsfordelingen gennem ledningens tværsnit; du skal også angive en mikroskopisk model til ladebærerne.

På en ekstrem måde kan du behandle både de positive og negative ladningsbærere som helt mobile og med samme forhold mellem ladning og masse. Dette er en god beskrivelse af den aktuelle ledning gennem plasmaer, og plasmaknuder kan være stærke nok til at knuse metal.

På den anden ekstremitet kan du behandle de positive ladninger som helt stationære i laboratorierammen, med fast tæthed og "immun" over for de elektromagnetiske felter, idet strømmen helt og holdent skyldes bevægelsen fra de mobile negative ladningsbærere.Dette er en mere realistisk model for en metaltråd, da de interatomiske og Fermi-udvekslingskræfter mellem kobberatomer er meget, meget stærkere end dem, der induceres af typiske anvendte felter og elektronstrømme.Det viser sig, at ledningens totale lineære opladningstæthed i laboratorierammen skal være nul ved ligevægt (ellers ville det udveksle elektroner med de faste kilder og synke ved batteriet, indtil det neutraliseres), men ihvilestel på de bevægelige elektroner, bulkvolumen ladningstætheden skal være nul (ellers ville elektronerne opleve en radial elektrisk kraft, der trækker dem mod eller væk fra ledningens akse).

Ved at kombinere disse krav får du følgende billede: definer $ R $ til at være trådens radius, $ \ rho_0 $ for at være tætheden af ​​positive ioner i laboratorierammen (hvor de er i ro), $ \ beta = v / c $, hvor $ v $ er elektronens drivhastighed set i laboratorierammen, og $ \ gamma = 1 / \ sqrt {1- \ beta ^ 2} $. I lab-rammen er den positive positive volumenladningstæthed $ \ rho_0 $, og den negative negative volumenladningstæthed er $ - \ gamma ^ 2 \ rho_0 $, hvilket er større i størrelsesorden. Så den samlede nettovolumenladningstæthed $ (1 - \ gamma ^ 2) \ rho_0 = - \ beta ^ 2 \ gamma ^ 2 \ rho_0 $ er negativ, og der er et radielt indad elektrisk felt, hvis størrelsen stiger lineært med radius. (Den interne generation af dette radiale elektriske felt kaldes undertiden den "selvinducerede Hall-effekt.") Det elektriske felt afbalancerer den radialt indadgående tiltrækning mellem elektroner på grund af strømmen. Der er en kompenserende positiv overfladeladningstæthed $ \ sigma = (R / 2) \ beta ^ 2 \ gamma ^ 2 \ rho_0 $ omkring ledningens overflade, som afbalancerer den negative volumenladning, så det radiale elektriske felt forsvinder udenfor tråden. Denne overfladeafgift er i ro i laboratorierammen, så den bidrager ikke til strømmen.

I elektronernes ramme er der ingen ladningstæthed i bulkvolumen eller radielt elektrisk felt inde i ledningen. (Der er et magnetfelt fra bevægelsen af ​​de positive ioner, men elektronerne føler det ikke, da de er i ro i denne ramme.) Overfladeladningen i denne ramme er $ \ sigma '= (R / 2) \ beta ^ 2 \ gamma ^ 3 \ rho_0 $, og den samlede lineære tæthed i denne ramme er $ \ lambda '= 2 \ pi R \ sigma' = \ pi R ^ 2 \ beta ^ 2 \ gamma ^ 3 \ rho_0 $. I denne ramme er der et radielt elektrisk felt uden for ledningen, som ikke påvirker elektronerne, men tiltrækker eller afviser ladede partikler uden for ledningen.

Men i en kobbertråd med typiske strømme er elektronerne ekstremt ikke-relative ($ \ beta \ ll 1 $), så nettonegativ bulkladning og positiv overfladeladning er ekstremt lille.

Både i det indre (bulk) og på overfladen, afhængigt af kildespænding og frekvenser.Der kræves altid overfladeladning på en ledende ledning for at etablere strømning over ledningen.Der er to typer strømtæthed $ \ boldsymbol J $: $ \ operatorname {div} \ boldsymbol J = 0 $ eller $ \ operatorname {div} \ boldsymbol J \ lessgtr 0 $, afhængigt af overfladeladningsdynamikken: $ \ operatorname{div} \ boldsymbol J + \ frac {\ partial \ rho} {\ partial t} = 0 $.

I de fleste systemer er $ \ frac {\ partial \ rho} {\ partial t} $ så lille, at den ledede strøm er fri for divergens (typisk drivstrøm i ledninger).Der er dog ekstraordinære systemer, således at al strøm bruges til at skifte tegn på overfladeladning på ledningen, så er strømmen grundlæggende overfladestrøm.I princippet kan et sådant system transportere strøm.Tak for at dele det gode spørgsmål og tænke ud af boksen.

Det korte svar er overfladen. At være i en bil under et lynnedslag eller højspændingsledningsfald ville dræbe dig. Tænk også på Tesla-videoer, hvor nogen bærer en rustning og ikke dør af elektricitetsbuerne, der rammer ham i hovedet; forskellen i potentiale fra hans hoved til hans fødder, skønt det kun er et øjeblik, er nok til at dræbe ham ellers.

Jeg prøver at holde det kort og sødt; Stranded wire er i stand til at levere høj strømstyrke uden overophedning, fordi strengene deler belastningen..I.E. batterikabler på din bil. strandet wire er overlegen i forhold til solidt, men for dyrt i lange løb, så solid wire bruges til lange kørsler som til dit hus (let at slange eller bøje) solid, men fleksibel elforsyningsledning. Ja det er sandt, at der på en fast leder vil være mindre modstand i midten, det ville være nominelt. Tag f.eks. Dine husholdningsapparater, 120v leveres til dit hjem som en bølgelængde (holder spændingen konstant & hjælper med at holde ledningen fra overophedning) Undersøg nu alt, hvad du sætter i væggen, hvis den har en elektrisk motor, kører den normalt A / C ah ! men alt andet kører på DC. de fleste enheder transformerer AC til DC, fordi DC kan håndtere korte kørsler med høj (Ampherage, Current, Resistance eller Load) At være en lille teknisk solid wire, der bærer A / C som en bølge, betyder at der er plads mellem bølgerne, hvor elektricitet ikke er Der flyder ikke, hvilket hjælper med levering og afkøling, men du har brug for et omfang til at observere det ... GOOD LUCK RAD3