La calculadora de profundidad de la piel ayuda a determinar el espesor al que se limita la corriente eléctrica en un conductor en función de su frecuencia, resistividad y permeabilidad. Esta herramienta es útil para ingenieros y técnicos que trabajan con conductores de RF y componentes de alta frecuencia.
Fórmula utilizada
δ = √(ρ / (π × f × μ₀ × μr))
O :
δ = profundidad de la piel (metros)
ρ = resistividad del material (Ω·m)
f = frecuencia de la señal (Hz)
μ₀ = permeabilidad al vacío (4π × 10⁻⁷ H/m)
μr = permeabilidad relativa del material
Explicación
La profundidad de la piel indica hasta qué punto la corriente fluye eficientemente en un conductor. Cuanto mayor es la frecuencia, más disminuye la profundidad de la piel. Los materiales con menor resistividad o mayor permeabilidad relativa también reducen la profundidad de la piel. Esta fórmula es esencial para diseñar conductores y circuitos de alta frecuencia.
Ejemplo de cálculo
Para un conductor de cobre con:
ρ = 1,678 μΩ·cm (convertido a 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
Beneficios y uso
- Le permite calcular rápidamente la profundidad de la piel para diferentes materiales y frecuencias.
- Ayuda a dimensionar los conductores y optimizar el rendimiento de RF.
- Útil para el diseño de cables, circuitos impresos y componentes de alta frecuencia.
- Facilita la comparación entre materiales y la elección del conductor adecuado.
