Resistencia de CA por Efecto Pelicular

Fórmula

Descripción

A altas frecuencias, el efecto pelicular fuerza a la corriente a fluir cerca de la superficie de un conductor, reduciendo efectivamente el área útil de la sección transversal y aumentando la resistencia. Esta fórmula simplificada estima el aumento de la resistencia de CA en función del diámetro del hilo en relación con la profundidad de penetración. Cuando el diámetro del hilo es mucho menor que la profundidad de penetración (d << δ), Rac ≈ Rdc y el efecto pelicular es despreciable. Cuando d >> δ, la resistencia de CA aumenta significativamente. Este efecto es particularmente importante para la transmisión de potencia a 50/60 Hz con conductores grandes y para aplicaciones de RF.

Variables

• Rac — Resistencia de CA a la frecuencia de funcionamiento (Ω)
• Rdc — Resistencia de CC del conductor (Ω)
• d — Diámetro del hilo (m)
• δ — Profundidad de penetración a la frecuencia de funcionamiento (m)

Notas prácticas

Para el cobre a temperatura ambiente: profundidad de penetración a 60 Hz = 8,5 mm, a 1 kHz = 2,1 mm, a 1 MHz = 66 µm, a 1 GHz = 2,1 µm. El hilo de Litz (múltiples hebras finas aisladas) mitiga el efecto pelicular a frecuencias de kHz a MHz bajos. A frecuencias de microondas, solo una fina capa superficial conduce corriente, por lo que la rugosidad de la superficie y la calidad del recubrimiento afectan significativamente a la resistencia.