Convertitore della profondità della pelle

Il convertitore della profondità della pelle consente di calcolare la profondità alla quale una corrente alternata penetra in un conduttore. Il valore ottenuto, chiamato profondità della pelle o δ, dipende dalla frequenza del segnale, dalla resistività e dalla relativa permeabilità del materiale. Questa conversione è essenziale per gli ingegneri elettronici e di radiofrequenza per dimensionare correttamente i conduttori ed evitare perdite eccessive.

Formula

δ = √(ρ / (π × f × μ₀ × μr))

Spiegazione della formula

La profondità della pelle δ si calcola dalla resistività ρ del materiale (in Ω m), dalla frequenza della corrente f (Hz), dalla permeabilità al vuoto μ₀ e dalla permeabilità relativa μr. La radice quadrata permette di mettere in relazione la resistività e l’effetto induttivo del materiale con la profondità di penetrazione della corrente alternata.

All’aumentare della frequenza o all’aumentare della permeabilità del materiale, la profondità di penetrazione diminuisce. Allo stesso modo, una resistività maggiore aumenta leggermente la profondità della pelle.

Usi

• Dimensionare correttamente i conduttori per i circuiti RF e a microonde.
• Valutare le perdite di area nei cavi e nelle antenne ad alta frequenza.
• Scegli il materiale appropriato per ridurre al minimo la resistenza e la dissipazione del calore.
• Analizzare i fenomeni di penetrazione della corrente alternata nei sistemi di potenza e di segnale.