Il calcolatore della profondità della pelle aiuta a determinare lo spessore al quale è limitata la corrente elettrica in un conduttore in base alla sua frequenza, resistività e permeabilità. Questo strumento è utile per ingegneri e tecnici che lavorano su conduttori RF e componenti ad alta frequenza.
Formula utilizzata
δ = √(ρ / (π × f × μ₀ × μr))
O :
δ = profondità della pelle (metri)
ρ = resistività del materiale (Ω·m)
f = frequenza del segnale (Hz)
μ₀ = permeabilità al vuoto (4π × 10⁻⁷ H/m)
μr = permeabilità relativa del materiale
Spiegazione
La profondità della pelle indica la distanza in cui la corrente scorre in modo efficiente in un conduttore. Più alta è la frequenza, più diminuisce la profondità della pelle. Anche i materiali con resistività inferiore o maggiore permeabilità relativa riducono la profondità della pelle. Questa formula è essenziale per progettare conduttori e circuiti ad alta frequenza.
Esempio di calcolo
Per un conduttore di rame con:
ρ = 1,678 μΩ·cm (convertito in 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
Vantaggi e utilizzo
- Consente di calcolare rapidamente la profondità della pelle per diversi materiali e frequenze.
- Aiuta a dimensionare i conduttori e ottimizzare le prestazioni RF.
- Utile per la progettazione di cavi, circuiti stampati e componenti ad alta frequenza.
- Facilita il confronto tra i materiali e la scelta del conduttore adeguato.
