Formula per la profondità della pelle
Il calcolatore di conversione della profondità della pelle utilizza la formula:
δ = √(ρ / (π × f × μ₀ × μr))
Spiegazione della formula
Questa formula calcola la profondità della pelle δ, che rappresenta la profondità alla quale le onde elettromagnetiche penetrano in un conduttore. Qui, ρ è la resistività del materiale in ohm-metri, f è la frequenza in hertz, μ₀ è la permeabilità dello spazio libero e μr è la permeabilità relativa del materiale. La profondità della pelle diminuisce con l’aumentare della frequenza o con materiali a conduttività più elevata.
Usi del calcolatore di conversione della profondità della pelle
Il calcolatore di conversione della profondità della pelle è utile per:
- Progettare tracce PCB ad alta frequenza e garantire una corretta distribuzione della corrente.
- Determinazione dei requisiti di spessore del conduttore per i componenti RF.
- Analisi dell’efficacia della schermatura elettromagnetica nei circuiti.
- Stima delle perdite di potenza nei conduttori a diverse frequenze.
- Dimostrazioni didattiche per studi di fisica ed elettrotecnica.
Esempio di formula
Supponiamo di avere Rame con ρ = 1.678 μΩ·cm, μr ≈ 1 e f = 1 GHz.
Converti ρ in ohm-m: 1,678 × 10⁻⁸ Ω·m
Usando la formula:
δ = √(1.678 × 10⁻⁸ / (π × 1×10⁹ × 4π×10⁻⁷ × 1))
Dopo il calcolo, δ ≈ 2,07 μm.
Ciò indica la profondità alla quale la densità di corrente scende a 1/e del suo valore in superficie per un conduttore di rame a 1 GHz.