EFFET DE PEAU

La propagation du courant à haute fréquence ne se fait pas de la même façon qu'en courant continu.
Contrairement au continu où le courant circule de manière homogène dans un conducteur, en HF sa densité varie et décroît de façon exponentielle plus on s'éloigne de la surface du conducteur.
Voici une formule qui donne une valeur "e" en mm de l'épaisseur dans laquelle circule la HF :

µ0 : Perméabilité magnétique du vide (4.10-7)
µr : perméabilité magnétique du matériau (1 pour le cuivre)
f : Fréquence en Hz
&: Résistivité du conducteur en Ohm.m (18.10-9 Ohm.m pour le cuivre)

Par une loi empirique et connaissant la résistance ohmique du fil de diametre d et de longueur L, on peut en deduire la resistance par effet de peau (R):

Si d/e< 2 alors R = Ro (effet de peau négligeable)

Si 2 < d/e< 4 alors R = Ro [ 1 + (d / 5.3e )^4 ]

Si 4 < d/e< 10 alors R = Ro [ 0.25 + (d / 4e ) ]

Si d/e> 10 then R = Ro (d / 4e )


Conséquences :

La diminution de la section efficace du conducteur entraîne une augmentation de sa résistance.
Ce phénomène a des conséquences pour une bobine comme des pertes supplémentaires et une détérioration du facteur de qualité.

Remèdes :

La première idée qui vient à l'esprit est d'augmenter la surface du conducteur et non sa section et il existe plusieurs solutions :

- Utiliser un conducteur multi-brins ou encore mieux avec chaque brin recouvert d'argent.
- De la tresse
- Tu tube

Dans le cas de la bobine secondaire d'un transformateur Tesla réalisée en fil émaillé, la seule solution est d'abaisser la fréquence de résonance au maximum ou d'augmenter le diamètre du fil.