欧姆损耗

物理领域术语

欧姆损耗是指流过电流的材料因发热导致温度上升，热损耗增加而出现的损耗。欧姆损耗都会导致相应绝缘材料的老化。

对变压器影响

杂散损耗是由漏磁通进入变压器油箱和结构件内，包括铁心拉板、夹件以及各类屏蔽中引起的损耗，杂散损耗的研究对节能降耗、避免可能存在的危险的局部过热和提高运行的可靠性有着重要的意义。随着单台变压器容量的不断增加，电力变压器的漏磁场，以及由漏磁通在油箱、结构件中产生的损耗也不断地增大，这成为变压器研究人员必须关注的问题之一。在一些小容量的变压器中，漏磁场相对较弱，杂散损耗引起的局部过热的威胁相对较小，但是在大容量的变压器中必须给予重视。长期的研究得出，随着变压器容量的增大，漏磁通与主磁通的比值增大，这必然引起杂散损耗的增大；漏磁通的不均匀分布导致结构件局部温度升高，当变压器内部温度升高到一定值后，会损坏绝缘从而影响变压器的使用寿命，给变压器的正常运行带来危险。

文献为了研究高压输电系统电力变压器铜屏蔽中涡流损耗的分布，基于TEAM Problem 21基准族中的P21．EMl简化模型进行了详细的实验研究与仿真分析。采用不同的建模方法对多种工况下激励线圈欧姆损耗进行计算并与测量值对比，得出线圈整体建模无法计算漏磁通在导体本身产生的涡流损耗，线圈单匝建模可以很好地反应实际工况。系统地介绍了变压器结构件杂散损耗传统测量方法以及分析了其缺陷，基于传统的测量方法介绍了一种新的测量方法，即采用实验模型总的损耗测量值减去实验模型中激励线圈损耗的精确计算值得出结构件中的损耗。多种激励条件下铜屏蔽中涡流损耗的计算值与测量值具有较好的一致性，从而验证了该方法的有效性。所得的结果、结论有助于电力变压器、平波电抗器等装置屏蔽结构的优化设计。

对太赫兹影响

探索和发展更高频率和更高功率水平的电磁波源是电子器件长期以来的重要发展方向.文献介绍了基于电子回旋脉塞原理发展起来的电子回旋器件,该类器件在毫米波-太赫兹波段具有高功率的优势.系统探讨了电子回旋器件所面临的欧姆损耗、模式竞争以及对强磁场的依赖性等几个基础问题,指出在深入研究模式竞争机理的基础上发展高阶模式和高次谐波系统将有助于推动电子回旋器件实现高功率、高效率和高稳定性,这对促进器件向太赫兹频段发展具有参考意义.

为了研究欧姆损耗对太赫兹波段真空电子器件工作特性的影响，文献推导了2.5维全电磁粒子模拟软件UNIPIC的表面阻抗边界条件，并采用软件对不同金属材料慢波结构的同轴结构表面波振荡器进行了数值模拟研究，分析了不同金属材料慢波结构器件的输出功率与电导率的关系，模拟结果表明：金属电导率对器件的输出功率有非常大的影响，对于0.14 THz同轴表面波振荡器，铜材料和不锈钢材料慢波结构器件的输出功率分别下降13.4%和63.9%，起振时间分别延迟0.4 ns和15 ns。

无线传能影响

在共振磁耦合无线能量传输(MCR-WPT)系统中,传输损耗主要有欧姆损耗和辐射损耗.该系统主要利用近场进行能量传输,辐射损耗相比于欧姆损耗可以忽略不计.欧姆损耗包含了由于集肤效应和邻近效应引起的高频交流损耗.为了提高传输效率,可以对导线结构重新设计,设计的目标主要包含2个方面:一是能够在一定程度上减小欧姆损耗,另一方面需要提高品质因数.提出的一种用于制作高Q值无线传能线圈的新导线结构,在铜芯与外包绝缘层之间增加铁和镍这2种介质,形成加强型的“镀磁导线”.相对于传统的导线而言,Q值提升.同时内铜芯采用绞线方式,能够减小由于临近效应引起的损耗.这种结构的导线在成无线传能线圈时,能够获得更强的磁场能量,从而能够传输更大的功率.

开关电源仿真

文献根据开关电源工作原理,文献建立了汇流排的外电路模型,并与汇流排模型进行场路耦合仿真,用有限元仿真的方法,得到汇流排在实际激励条件下的电流密度分布和欧姆损耗分布.分析汇流排工作时欧姆损耗集中的区域,在此基础上对汇流排的结构进行优化,从而达到减小汇流排的电流密度和欧姆损耗的目的.

文献则应用有限元法对高频开关电源变压器绕组损耗进行分析,分别对单股粗导线构成的绕组和由多股细导线并绕构成的绕组进行仿真,得到其绝缘损耗、磁滞损耗、欧姆损耗以及能量分布等参数.仿真结果表明,虽然单股粗导线构成的绕组绝缘损耗较小,但是其磁滞损耗和欧姆损耗比由多股细导线并绕构成的绕组要大得多,导致整体绕组损耗要大于由多股细导线并绕构成的绕组.所以用多股细导线并绕来代替单股的粗导线,可以有效地减小高频变压器绕组损耗.