表皮効果

導体表面に対し、電流が1/e=0.37倍まで減衰する深さの計算機です。 導体を伝搬する信号は、導体の表面ほど流れやすく、内側ほど流れにくい性質があります。 信号の周波数が高いほど、その傾向が強くなります。 インパルスノイズや静電気のノイズは周波数が高く、表皮効果により導体や基板の表面に流れやすいです。

表皮効果の説明図
表皮深さ(銅): δ = 66 / √f [mm]
(f:周波数[Hz])
例:1 GHz → δ ≈ 2.1 µm

交流電流は周波数が高いほど導体の表面近くに集中します(表皮効果)。高周波では実効断面積が減少し、抵抗が増加して損失が大きくなります。

表皮深さの目安(銅):
• 60 Hz(商用電源): ≈ 8.5 mm
• 1 MHz: ≈ 0.066 mm
• 100 MHz: ≈ 6.6 µm
• 1 GHz: ≈ 2.1 µm

ESD(静電気)やサージは表皮効果で導体・基板の表面を流れます。シールドの設計でこの特性を活用できます。

関連する計算機