Mit dem Skin Depth Converter können Sie die Tiefe berechnen, bis zu der ein Wechselstrom in einen Leiter eindringt. Der erhaltene Wert, Eindringtiefe oder δ genannt, hängt von der Frequenz des Signals, dem spezifischen Widerstand und der relativen Permeabilität des Materials ab. Diese Umrechnung ist für Elektronik- und Hochfrequenzingenieure von entscheidender Bedeutung, um Leiter richtig zu dimensionieren und übermäßige Verluste zu vermeiden.
Formel
δ = √(ρ / (π × f × μ₀ × μr))
Erklärung der Formel
Die Eindringtiefe δ wird aus dem spezifischen Widerstand ρ des Materials (in Ω·m), der Stromfrequenz f (Hz), der Vakuumpermeabilität μ₀ und der relativen Permeabilität μr berechnet. Die Quadratwurzel ermöglicht es, den spezifischen Widerstand und die induktive Wirkung des Materials auf die Eindringtiefe des Wechselstroms zu beziehen.
Mit zunehmender Frequenz bzw. zunehmender Durchlässigkeit des Materials nimmt die Eindringtiefe ab. Ebenso erhöht ein größerer spezifischer Widerstand die Eindringtiefe geringfügig.
Verwendungsmöglichkeiten
- Dimensionieren Sie die Leiter für HF- und Mikrowellenschaltkreise richtig.
- Bewerten Sie Flächenverluste in Hochfrequenzkabeln und -antennen.
- Wählen Sie das geeignete Material, um den Widerstand und die Wärmeableitung zu minimieren.
- Analysieren Sie die Phänomene der Wechselstromdurchdringung in Strom- und Signalsystemen.