Paulo Moisés Almeida da Costa
O efeito pelicular ou efeito skin…
O efeito pelicular é o fenómeno responsável pelo aumento da resistência aparente de
um condutor eléctrico em função do aumento da frequência da corrente eléctrica que o
percorre.
Se em corrente contínua, a corrente eléctrica se distribui de forma uniforme ao longo
de toda a secção recta do condutor eléctrico, já em corrente alternada tal não se verifica. Na
realidade, á medida que aumenta a frequência da corrente que percorre o condutor, o
campo magnético junto ao centro do condutor também aumenta conduzindo ao aumento da
reactância local.
Este aumento de reactância leva a que a corrente tenda a, preferencialmente,
deslocar-se pela periferia do condutor, o que implica uma diminuição da área efectiva do
condutor e logo um aumento da sua resistência aparente.
A área pela qual a corrente eléctrica com uma determinada frequência se distribui é
designada por área aparente, a qual é dependente da frequência.
Vamos de seguida, usando o conceito de área aparente, determinar a relação
existente entre a resistência efectiva de um condutor e a sua resistência aparente.
As resistência AC e DC de um determinado condutor estão relacionadas, uma vez
que:
R DC = ρ *
l
R AC = ρ *
s real
l
s aparente
dividindo membro a membro RAC por RDC , e tendo em conta que l e ρ são constantes,
teremos que:
R AC
sreal
=
R DC s aparente
Podemos portanto concluir que
Paulo Moisés Almeida da Costa
RAC =
sreal
saparente
* RDC
tendo em conta que:
s real = π * R 2
que
saparente = π * R 2 − π * r 2
e que
r = R −e
o que se pode concluir a partir da figura apresentada ao lado, vem que:
R AC
π * R2
=
* R DC
2
2
(π * R − π * ( R − e)
onde e é a profundidade de Skin, a qual pode ser calculada através sa expressão:
3,16 * e3
e=
*
2 *π
ρ
f * km
onde ρ é a resistividade, f a frequência e km a permeabilidade relativa.
Podemos portanto concluir que a resistência AC de um determinado condutor
aumenta á medida que aumenta o valor da frequência da corrente que percorre esse
condutor.