Resistencia de CA por Efecto Pelicular
Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²) para Rac. Con Resistencia de CC 50 mΩ, Diámetro del Hilo 10 mm, Profundidad de Penetración 22 mm, el resultado es 52.58 mΩ.
Calculadora
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.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| Rdc | Resistencia de CC | mΩ | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
| d | Diámetro del Hilo | mm | mm |
| delta | Profundidad de Penetración | mm | mm |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Resistencia de CC 50 mΩ, Diámetro del Hilo 10 mm, Profundidad de Penetración 22 mm
- 2. La relación: Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²)
- 3. Sustituir: Rdc = 50 mΩ, d = 10 mm, delta = 22 mm
- 4. Resultado: Rac = 52.58 mΩ
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Resistencia de CC 0.1 mΩ, Diámetro del Hilo 0.1 mm, Profundidad de Penetración 0.22 mm
Resultado: Rac = 0.1052 mΩ
Rango bajo
Datos: Resistencia de CC 1 mΩ, Diámetro del Hilo 1 mm, Profundidad de Penetración 2.2 mm
Resultado: Rac = 1.052 mΩ
Típico
Datos: Resistencia de CC 50 mΩ, Diámetro del Hilo 10 mm, Profundidad de Penetración 22 mm
Resultado: Rac = 52.58 mΩ
Rango alto
Datos: Resistencia de CC 0.5 Ω, Diámetro del Hilo 100 mm, Profundidad de Penetración 220 mm
Resultado: Rac = 0.5258 Ω
Rango máximo
Datos: Resistencia de CC 5 Ω, Diámetro del Hilo 1000 mm, Profundidad de Penetración 2200 mm
Resultado: Rac = 5.258 Ω
Cómo varía Rac con Resistencia de CC
| Resistencia de CC (entrada) | Rac (resultado) |
|---|---|
| 5 mΩ | 5.258 mΩ |
| 12.5 mΩ | 13.15 mΩ |
| 25 mΩ | 26.29 mΩ |
| 37.5 mΩ | 39.44 mΩ |
| 50 mΩ | 52.58 mΩ |
| 75 mΩ | 78.87 mΩ |
| 100 mΩ | 105.2 mΩ |
| 0.2 Ω | 0.2103 Ω |
| 0.35 Ω | 0.3681 Ω |
| 0.5 Ω | 0.5258 Ω |
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¿Cómo se calcula Resistencia de CA por Efecto Pelicular?
Usa Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²). Con Resistencia de CC 50 mΩ, Diámetro del Hilo 10 mm, Profundidad de Penetración 22 mm, Rac resulta 52.58 mΩ.
¿Cómo se calcula resistance skin effect?
Despeja Rac: con Resistencia de CC 1 mΩ, Diámetro del Hilo 1 mm, Profundidad de Penetración 2.2 mm, Rac es 1.052 mΩ.
¿Cuál es la fórmula de Resistencia de CA por Efecto Pelicular?
La fórmula es Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²). 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.
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