Résistance CA par Effet de Peau

Formule

Description

Aux hautes fréquences, l'effet de peau force le courant à circuler près de la surface d'un conducteur, réduisant effectivement la section utile et augmentant la résistance. Cette formule simplifiée estime l'augmentation de résistance CA en fonction du diamètre du fil par rapport à l'épaisseur de peau. Lorsque le diamètre du fil est très inférieur à l'épaisseur de peau (d << δ), Rac ≈ Rdc et l'effet de peau est négligeable. Lorsque d >> δ, la résistance CA augmente fortement. Cet effet est particulièrement important pour le transport d'énergie à 50/60 Hz avec de gros conducteurs et pour les applications RF.

Variables

• Rac — Résistance en courant alternatif à la fréquence de fonctionnement (Ω)
• Rdc — Résistance en courant continu du conducteur (Ω)
• d — Diamètre du fil (m)
• δ — Épaisseur de peau à la fréquence de fonctionnement (m)

Notes pratiques

Pour le cuivre à température ambiante : épaisseur de peau à 60 Hz = 8,5 mm, à 1 kHz = 2,1 mm, à 1 MHz = 66 µm, à 1 GHz = 2,1 µm. Le fil de Litz (plusieurs brins fins isolés) atténue l'effet de peau aux fréquences du kHz au bas MHz. Aux fréquences micro-ondes, seule une fine couche de surface transporte le courant, de sorte que la rugosité de surface et la qualité du placage affectent significativement la résistance.