Fórmula de profundidad de la piel
La calculadora de conversión de profundidad de piel utiliza la fórmula:
δ = √(ρ / (π × f × μ₀ × μr))
Explicación de la fórmula
Esta fórmula calcula la profundidad de la piel δ, que representa la profundidad a la que las ondas electromagnéticas penetran en un conductor. Aquí, ρ es la resistividad del material en ohmímetros, f es la frecuencia en hercios, μ₀ es la permeabilidad del espacio libre y μr es la permeabilidad relativa del material. La profundidad de la piel disminuye con el aumento de la frecuencia o con materiales de mayor conductividad.
Usos de la calculadora de conversión de profundidad de piel
La calculadora de conversión de profundidad de piel es valiosa para:
- Diseñar trazas de PCB de alta frecuencia y garantizar una adecuada distribución de corriente.
- Determinación de los requisitos de espesor de conductores para componentes de RF.
- Análisis de la efectividad del blindaje electromagnético en circuitos.
- Estimación de pérdidas de potencia en conductores a diferentes frecuencias.
- Demostraciones educativas para estudios de física e ingeniería eléctrica.
Ejemplo de fórmula
Supongamos que tenemos cobre con ρ = 1,678 μΩ·cm, μr ≈ 1 y f = 1 GHz.
Convertir ρ a ohm-m: 1,678 × 10⁻⁸ Ω·m
Usando la fórmula:
δ = √(1,678 × 10⁻⁸ / (π × 1×10⁹ × 4π×10⁻⁷ × 1))
Después del cálculo, δ ≈ 2,07 μm.
Esto indica la profundidad a la que la densidad de corriente cae a 1/e de su valor en la superficie para un conductor de cobre a 1 GHz.