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.