A calculadora de profundidade da pele ajuda a determinar a espessura na qual a corrente elétrica é limitada em um condutor com base em sua frequência, resistividade e permeabilidade. Esta ferramenta é útil para engenheiros e técnicos que trabalham com condutores de RF e componentes de alta frequência.
Fórmula usada
δ = √(ρ / (π × f × μ₀ × μr))
Ou :
δ = profundidade da pele (metros)
ρ = resistividade do material (Ω·m)
f = frequência do sinal (Hz)
μ₀ = permeabilidade ao vácuo (4π × 10⁻⁷ H/m)
μr = permeabilidade relativa do material
Explicação
A profundidade da pele indica até que ponto a corrente flui eficientemente em um condutor. Quanto maior a frequência, mais diminui a profundidade da pele. Materiais com menor resistividade ou maior permeabilidade relativa também reduzem a profundidade da pele. Esta fórmula é essencial para projetar condutores e circuitos de alta frequência.
Exemplo de cálculo
Para um condutor de cobre com:
ρ = 1,678 μΩ·cm (convertido para Ω·m = 1,678 × 10⁻⁸ Ω·m), μr = 0,999991, f = 1 GHz:
δ = √(1,678 × 10⁻⁸ / (π × 1×10⁹ × 4π×10⁻⁷ × 0,999991)) ≈ 2,1 μm
Benefícios e uso
- Permite calcular rapidamente a profundidade da pele para diferentes materiais e frequências.
- Ajuda a dimensionar condutores e otimizar o desempenho de RF.
- Útil para projeto de cabos, circuitos impressos e componentes de alta frequência.
- Facilita a comparação entre materiais e a escolha do condutor adequado.
