鄰近效應

鄰近效應是雙線傳輸線的兩導體中，交流電流相互向相鄰導體接近的現象。頻率和磁導率愈高，電阻係數愈小，這種現象愈顯著。

基本介紹

• 中文名：鄰近效應
• 外文名：Proximity effects
• 類型：化學
• 解釋：電流會集中於導體鄰近的物理現象

簡介

鄰近效應——當高頻電流在兩導體中彼此反向流動或在一個往復導體中流動時，電流會集中於導體鄰近側流動的一種特殊的物理現象。

化學示例

芳香族環上鄰位基團之間相互影響引發的反應-先發生H重排形成一個新鍵，同時斷裂一個與氫原子相鄰的鍵。

詳細解釋

雙線傳輸線的兩根導線分別通過方向相反的交流電流時，各自產生的交變磁場相互在相鄰的另一根導線上產生渦流。這種由相鄰導線上的電流在本導線激發的渦流與本導線原有的工作電流疊加，使導體中的實際電流分布向截面中接近相鄰導線的一側（內側）集中。鄰近效應與集膚效應在傳輸線中往往是孿生現象，其結果是使導體的有效電阻增加，工作衰減增大。

圖1 二線傳輸線的電流分布

相鄰導線流過高頻電流時，由於磁電作用使電流偏向一邊的特性，稱為“鄰近效應”。如相鄰二導線A，B流過相反電流IA和IB時，B導線在IA產生的磁場作用下，使電流IB在B導線中靠近A導線的表面處流動，而A導線則在IB產生的磁場作用下，使電流IA在A導線中沿靠近B導線的表面處流動。又如當一些導線被纏繞成一層或幾層線匝時，磁動勢隨繞組的層數線性增加，產生渦流，使電流集中在繞組交界面間流動，這種現象就是鄰近效應。鄰近效應隨繞組層數增加而呈指數規律增加。因此，鄰近效應影響遠比趨膚效應影響大。減弱鄰近效應比減弱趨膚效應作用大。

由於磁動勢最大的地方，鄰近效應最明顯。如果能減小最大磁動勢，就能相應減小鄰近效應。所以合理布置原副邊繞組，就能減小最大磁動勢，從而減小鄰近效應的影響。

當相鄰的導線流過電流時，會產生可變磁場，從而形成鄰近效應，如果鄰近效應發生在繞組層間時，其危害性是很大的。　鄰近效應比集膚效應更嚴重，因為集膚效應只是將導線的導電面積限制在表面的一小部分，增加了銅損。它沒有改變電流的幅值，只是改變了導線表面的電流密度。但相對來看，鄰近效應中的渦流是由相鄰繞組層電流的可變磁場引起的，而且渦流的大小隨繞組層數的增加按指數規律遞增。

心理學

兩個人能否成為朋友，這與倆人住處的遠近有很大關係。這被稱為鄰近效應。那么為什麼鄰近性會引發好感呢？

●增強親近感

鄰近性一般都會增強親近感。住得近的人自然碰面的機會也相對頻繁，重複的接觸就會引發、增強相互間的好感。

●強烈的相似性

人們大多選擇社會地位、經濟實力與自己相近的人為鄰，而地理位置上的鄰近性進一步增強了人們的相似性。

●越是鄰近的人，其可利用度也越高

鄰居之間不用花費太多的時間和費用便可成為好朋友，而且有很多事可以相互囑託，有快樂可以共同分享。比如可以請鄰居照看孩子或房子，家裡不管發生什麼大事小事都可以相互照應。

●認知的一貫性

與討厭的人比鄰而居，在心理上是難以忍受的。人們在交往中大多願意接近與自己合得來、住所比較近的人。

物理學

闡述

理論和實踐都說明，設計工頻變壓器時使用的簡單方法，對設計高頻變壓器不適用。在磁芯視窗允許情況下，應儘可能使用直徑大的導線來繞制變壓器。在高頻套用中常導致錯誤，使用直徑太大的導線，則會使層數增加，疊加和彎曲次數增多，從而加大了鄰近效應和趨膚效應，就會使損耗增加。因此太大的線徑和太小的線徑一樣低效。顯然由於鄰近效應和趨膚效應緣故，繞制高頻電源變壓器用的導線或簿銅片有個最佳值。

產生原理

鄰近效應的形成如圖1所示。在兩個平行導體中分別有電流流過、電流的方向相反（AA′和BB′）。為了使分析簡化，假設圖中的兩個導體的橫截面為很窄的矩形，距離較近，且導體可能是兩個圓導線也可能是變壓器繞組中兩個緊密相鄰的導線層。

圖2 鄰近效應

根據電流的磁效應，對於下面的導體而言，周圍產生磁場，磁力線從其側面1、2、3、4穿出後進人上面導體的側面，然後從對面穿出，最後又往下回到下面的導體。根據右手定則，磁場的方向是進人上面導體側面的5、6、7、8方向。

根據法拉第定律，穿過平面5、6、7、8的可變磁場將位於該平面的任何導體上感應出電壓。由楞次定律可得，感應電壓的方向應為該電壓產生的電流形成的磁場能抵消原有產生該感生電流的磁場。因此，平面5、6、7、8上的電流方向應該是逆時針的。在平面的下層電流方向（7→8）與上面導體的主電流方向（B→B′）相同，有增強主電流的趨勢；而在平面的上層電流方向（5→6）與主電流相反，有減弱主電流的趨勢。上述這個現象會發生在任何經過導體且與平面5、6、7、8平行叩平面上。

這樣，導致的後果是：沿著上導體的下表面有渦流徑向流動，方向是從7→8，然後它會沿著導體的上表面返回.但在上表面渦流被主電流抵消了。下導體的情況與此相同，在下導體的上表面有渦流徑向流動，此渦流增強了上表面流過的主電流，但在導體的下表面，由於渦流與主電流方向相反，渦流被主電流抵消了。

因此，兩個導體上的電流被限制在兩者接觸面表層的一小部分上，與集膚效應一樣，表面的厚度與頻率有關。

掩模製作

計算模擬了雷射束和電子束直寫加工的掩模畸變，並分別用理想掩模和有畸變的掩模進行投影光學光刻過程的模擬和比較，討論了光學鄰近效應校正掩模在加工過程中所產生的畸變對傳遞到最終基片上的圖形的影響。模擬分析指出，掩模加工中的鄰近畸變應在設計光學鄰近校正掩模時予以注意，即在掩模設計時，應把掩模加工中的鄰近效應和光刻圖形傳遞過程的鄰近效應進行總體考慮，以便設計出最最佳化的掩模，獲得最好的鄰近效應校正效果。

生物化學

在酶促反應中，由於酶和底物分子之間的親和性，底物分子有向酶的活性中心靠近的趨勢，最終結合到酶的活性中心，使底物在酶的活性中心的有效濃度大大增加的效應。