Profundidade Pelicular

Fórmula

Descrição

A altas frequências, a corrente alternada concentra-se junto à superfície de um condutor devido às correntes de Foucault geradas pelo campo magnético variável. A profundidade pelicular é a distância a partir da superfície à qual a densidade de corrente desce para 1/e (cerca de 37%) do seu valor à superfície. Para além de cerca de 3-5 profundidades peliculares, praticamente não flui corrente. Este efeito aumenta a resistência efetiva dos condutores a altas frequências, porque é utilizada uma menor parte da área da secção transversal. O efeito pelicular é uma consideração de projeto importante em circuitos RF, na transmissão de energia a 50/60Hz e em pistas de sinal digital de alta velocidade.

Variáveis

• δ — Profundidade pelicular (m)
• f — Frequência (Hz)
• μ — Permeabilidade do condutor (H/m)
• σ — Condutividade do condutor (S/m)

Notas Práticas

Para o cobre à temperatura ambiente (σ = 5,8×10⁷ S/m, μ = μ₀): a profundidade pelicular a 60 Hz é de 8,5mm, a 1 MHz é de 66μm e a 1 GHz é de 2,1μm. É por isso que as pistas de PCB em RF só precisam de ter a espessura de algumas profundidades peliculares. O fio de Litz (feixes de finos fios isolados) é usado a frequências de kHz-MHz para mitigar as perdas por efeito pelicular em bobinas e transformadores.