Resistência CA por Efeito Pelicular
Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²)
Resposta rápida
Esta calculadora resolve Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²) para Rac. Com Resistência CC 50 mΩ, Diâmetro do Fio 10 mm, Profundidade de Penetração 22 mm, o resultado é 52.58 mΩ.
Calculadora
Fórmula
Descrição
A altas frequências, o efeito pelicular força a corrente a fluir perto da superfície de um condutor, reduzindo efetivamente a área útil da secção transversal e aumentando a resistência. Esta fórmula simplificada estima o aumento da resistência CA em função do diâmetro do fio relativamente à profundidade de penetração. Quando o diâmetro do fio é muito menor do que a profundidade de penetração (d << δ), Rac ≈ Rdc e o efeito pelicular é negligenciável. Quando d >> δ, a resistência CA aumenta significativamente. Este efeito é particularmente importante para a transmissão de energia a 50/60 Hz com grandes condutores e para aplicações de RF.
Variáveis
- Rac — Resistência CA à frequência de operação (Ω)
- Rdc — Resistência CC do condutor (Ω)
- d — Diâmetro do fio (m)
- δ — Profundidade de penetração à frequência de operação (m)
Notas Práticas
Para o cobre à temperatura ambiente: profundidade de penetração a 60 Hz = 8,5 mm, a 1 kHz = 2,1 mm, a 1 MHz = 66 µm, a 1 GHz = 2,1 µm. O fio de Litz (múltiplos fios finos isolados) atenua o efeito pelicular em frequências de kHz a MHz baixos. A frequências de micro-ondas, apenas uma fina camada superficial transporta a corrente, pelo que a rugosidade da superfície e a qualidade do revestimento afetam significativamente a resistência.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| Rdc | Resistência CC | mΩ | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
| d | Diâmetro do Fio | mm | mm |
| delta | Profundidade de Penetração | mm | mm |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Resistência CC 50 mΩ, Diâmetro do Fio 10 mm, Profundidade de Penetração 22 mm
- 2. A relação: Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²)
- 3. Substituir: Rdc = 50 mΩ, d = 10 mm, delta = 22 mm
- 4. Resultado: Rac = 52.58 mΩ
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Resistência CC 0.1 mΩ, Diâmetro do Fio 0.1 mm, Profundidade de Penetração 0.22 mm
Resultado: Rac = 0.1052 mΩ
Faixa baixa
Dados: Resistência CC 1 mΩ, Diâmetro do Fio 1 mm, Profundidade de Penetração 2.2 mm
Resultado: Rac = 1.052 mΩ
Típico
Dados: Resistência CC 50 mΩ, Diâmetro do Fio 10 mm, Profundidade de Penetração 22 mm
Resultado: Rac = 52.58 mΩ
Faixa alta
Dados: Resistência CC 0.5 Ω, Diâmetro do Fio 100 mm, Profundidade de Penetração 220 mm
Resultado: Rac = 0.5258 Ω
Faixa máxima
Dados: Resistência CC 5 Ω, Diâmetro do Fio 1000 mm, Profundidade de Penetração 2200 mm
Resultado: Rac = 5.258 Ω
Como Rac varia com Resistência CC
| Resistência 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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Como se calcula Resistência CA por Efeito Pelicular?
Use Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²). Com Resistência CC 50 mΩ, Diâmetro do Fio 10 mm, Profundidade de Penetração 22 mm, Rac dá 52.58 mΩ.
Como se calcula resistance skin effect?
Isole Rac: com Resistência CC 1 mΩ, Diâmetro do Fio 1 mm, Profundidade de Penetração 2.2 mm, Rac é 1.052 mΩ.
Qual é a fórmula de Resistência CA por Efeito Pelicular?
A fórmula é Rac = Rdc × (1 + (d/(2δ))²). A altas frequências, o efeito pelicular força a corrente a fluir perto da superfície de um condutor, reduzindo efetivamente a área útil da secção transversal e aumentando a resistência.
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