Calculatrice d'Épaisseur de Peau (Effet de Peau)
À quelle profondeur le courant alternatif circule vraiment dans un conducteur à une fréquence donnée, le plus gros brin utile et une estimation de la résistance supplémentaire en CA.
Résultats
La ligne en pointillé marque la valeur que vous avez saisie.
Ce que fait cet outil
Le courant alternatif n'utilise pas tout le fil : les courants de Foucault qu'il induit le repoussent vers la surface, et la densité de courant est divisée par e à chaque épaisseur de peau. Dans le cuivre, cette épaisseur est d'environ 9 mm à 50 Hz, mais seulement 0,2 mm à 100 kHz et 6,5 µm à 100 MHz, d'où le fil de Litz des transformateurs d'alimentations à découpage et les tubes argentés des conducteurs radio. Un matériau magnétique la réduit encore beaucoup : l'acier a une épaisseur de peau bien plus faible que le cuivre malgré sa résistivité plus élevée. Le rapport de résistances considère que le courant remplit un anneau d'une épaisseur de peau — une bonne estimation dès que le fil fait plusieurs épaisseurs de diamètre.
Formule
δ = √(ρ ÷ (π f μ₀ μᵣ))
Variables
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
f | Fréquence | kHz |
ro | Résistivité | nΩ·m |
mr | Perméabilité relative µr | — |
dw | Diamètre du conducteur | mm |
D | Épaisseur de peau | mm |
MS | Plus gros brin utile (2δ) | mm |
RR | Résistance CA par rapport au CC (estimation) | × |
Exemple résolu
- Fréquence100 kHz
- Résistivité16,8 nΩ·m
- Perméabilité relative µr1
- Diamètre du conducteur1 mm
- Épaisseur de peau0,206288 mm
- Plus gros brin utile (2δ)0,412577 mm
- Résistance CA par rapport au CC (estimation)1,53 ×
Limites
- Le résultat est une estimation fondée uniquement sur les valeurs saisies. Les situations réelles comportent souvent des facteurs que cette calculatrice ignore.
- Les valeurs par défaut sont des références typiques, pas des mesures de votre situation. Remplacez-les par vos propres données dès que possible.