EMC设计

导体趋肤深度计算器

根据频率、电导率和相对磁导率估算导体中的趋肤深度。

FORMULAv1.2.0
INPUT PARAMETERS

输入材料与频率

材料参数会随频率、温度和加工状态变化;预设值仅用于工程估算。

CALCULATION RESULT

计算结果

本地计算

输入参数后点击计算,结果和模型假设会显示在这里。

FORMULA & TRACEABILITY

公式依据与适用条件

计算公式、变量含义和模型边界公开展示;参考资料最近核验于 2026-08-28.

3 个公式 · 3 项来源
CORE EQUATIONS

核心计算公式

直接参与主要结果计算,是本工具的核心模型。

1 个
F01

良导体趋肤深度

δ = √(2 / ωμσ) = 1 / √(πfμσ)

场幅值进入导体后衰减至表面值 1/e 时的特征深度。

δ
趋肤深度m
f
频率Hz
μ
绝对磁导率 μ₀μᵣH/m
σ
电导率S/m
适用条件
  • 良导体近似 σ ≫ ωε
  • 均匀、各向同性材料
DERIVED & CONVERSION

派生与换算公式

由核心量进一步推导单位、电平或辅助工程量。

2 个
F02

表面电阻

Rₛ = 1 / (σδ) = √(πfμ / σ)

描述高频电流集中在导体表面时的单位方块等效电阻。

Rₛ
表面电阻Ω/□
σ
电导率S/m
δ
趋肤深度m
适用条件
  • 良导体近似
  • 导体厚度相对趋肤深度足够大
F03

导体内场幅值衰减

|E(z)| = |E(0)|e^(−z/δ)

在良导体平面波近似下,电磁场幅值随深度按指数衰减。

z
进入导体的深度m
δ
趋肤深度m
适用条件
  • 平面波、均匀半无限良导体近似
REFERENCES

参考文献

01NIST · NIST Technical Note 1536Measuring the Permittivity and Permeability of Lossy Materials2005 · 给出金属趋肤深度、表面电阻及其频率关系。
02U.S. Naval Research Laboratory · NRL/PU/6790-23-677NRL Plasma Formulary2023 · 收录有损介质中的趋肤深度与相关电磁量公式。
03NIST / CODATA · NIST SP 961 database, 2022 adjustment2022 CODATA recommended values of the fundamental constants2024 网页版 · 提供当前真空磁导率 μ₀ = 1.256 637 061 27(20) × 10⁻⁶ N/A²。
工程使用说明

结果基于页面列出的模型与假设,用于设计阶段估算和预认证风险判断。复杂结构、材料频散、近场耦合及测试布置可能造成显著偏差。

FAQ

常见问题

趋肤深度的计算公式是什么?

δ = 1 / √(π·f·μ·σ)。以铜(σ = 5.8×10⁷ S/m、μᵣ = 1)为例,1 MHz 时 δ ≈ 65.2 μm。

屏蔽层厚度要取多少倍趋肤深度?

工程上常取 3~5 个趋肤深度作为有效屏蔽的参考厚度;具体要求取决于目标屏蔽效能、频率范围和成本约束。

为什么高频电流集中在导体表面?

良导体(σ ≫ ωε)内部场幅值按 e^(−z/δ) 指数衰减,电流集中在表面薄层内,等效交流电阻随频率升高而增大。

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