Apa Efek Kulitnya?
Kedalaman Kulit Tembaga dalam Teknik Elektro
Seperti disebutkan sebelumnya, efek kulit adalah di mana arus bolak-balik cenderung menghindari perjalanan melalui pusat konduktor padat, membatasi dirinya untuk konduksi di dekat permukaan.
Ini secara efektif membatasi area konduktor penampang yang tersedia untuk membawa aliran elektron bolak-balik, meningkatkan resistansi konduktor itu di atas apa yang biasanya untuk arus searah:
Efek kulit:kedalaman kulit berkurang dengan meningkatnya frekuensi.
Hambatan listrik konduktor dengan semua luas penampang yang digunakan dikenal sebagai "resistensi DC." "Resistensi AC" dari konduktor yang sama mengacu pada angka yang lebih tinggi yang dihasilkan dari efek kulit.
Seperti yang Anda lihat, pada frekuensi tinggi arus AC menghindari perjalanan melalui sebagian besar luas penampang konduktor. Untuk tujuan menghantarkan arus, kabel mungkin juga berlubang!
Konduktor Berongga dalam Aplikasi RF
Dalam beberapa aplikasi radio (antena, terutama) efek ini dimanfaatkan. Karena arus AC frekuensi radio (“RF”) tidak akan mengalir melalui tengah konduktor, mengapa tidak menggunakan batang logam berongga alih-alih kabel logam padat saja dan menghemat berat dan biaya? (Lihat gambar di bawah.)
Sebagian besar struktur antena dan konduktor daya RF terbuat dari tabung logam berongga karena alasan ini.
Pada foto berikut, Anda dapat melihat beberapa induktor besar yang digunakan dalam rangkaian pemancar radio 50 kW. Induktor adalah tabung tembaga berongga yang dilapisi perak, untuk konduktivitas yang sangat baik di "kulit" tabung:
Induktor daya tinggi yang dibentuk dari tabung berongga.
Bagaimana Pengukur Kawat Mempengaruhi Frekuensi dan Resistensi Efektif
Sejauh mana frekuensi mempengaruhi resistansi efektif dari konduktor kawat padat dipengaruhi oleh pengukur kawat itu. Biasanya, kabel ukuran besar menunjukkan efek kulit yang lebih jelas (perubahan resistansi dari DC) daripada kabel ukuran kecil pada frekuensi tertentu.
Persamaan untuk memperkirakan efek kulit pada frekuensi tinggi (lebih besar dari 1 MHz) adalah sebagai berikut:
Tabel di bawah ini memberikan nilai perkiraan faktor “k” untuk berbagai ukuran kawat bulat. Faktor “k” untuk berbagai ukuran kabel AWG.
ukuran pengukur faktor k ukuran pengukur faktor k 4/0124.5834.82/099.01027.61/088.01417.6269.81810.9455.5226.86647.9--
Misalnya, panjang kawat 10-gauge dengan resistansi ujung-ke-ujung DC 25 akan memiliki resistansi AC (efektif) 2,182 kΩ pada frekuensi 10 MHz:
LEMBAR KERJA TERKAIT:
- Lembar Kerja Jenis dan Ukuran Kawat