Bint
Home Artikelen Tools Woordenboek Bronnen Over ons Veelgestelde vragen Contact

Skin effect frequentie berekenen

Elektrotechniek
Terug naar tools

Beschrijving

Bereken de indringdiepte van wisselstroom in een geleider op basis van de frequentie en het materiaal. Bij hogere frequenties stroomt de stroom steeds meer aan de buitenkant van de geleider.

Het skin effect beschrijft het verschijnsel waarbij wisselstroom bij hogere frequenties steeds meer aan de buitenkant van een geleider stroomt. De indringdiepte (δ) is de dikte van de buitenste laag waarbinnen 63% van de stroom vloeit: δ = √(ρ / (π × f × µ0 × µr)). Bij 50 Hz in koper is de indringdiepte ca. 9,3 mm. Dit betekent dat bij een massieve ronde koper geleider met een straal groter dan 9,3 mm het middendeel nauwelijks nog stroom voert. Dit verklaart waarom dikke kabels uit meerdere strengen bestaan en waarom railsystemen (busbars) als platte strips worden uitgevoerd in plaats van ronde staven.

Wanneer de indringdiepte kleiner is dan de straal van de geleider, is de effectieve wisselstroomweerstand (AC-weerstand) aanzienlijk hoger dan de gelijkstroomweerstand (DC-weerstand). Dit leidt tot extra warmteontwikkeling bij hoogfrequente toepassingen. Boven ca. 10 kHz is het gebruik van litzedraad (meerdere dunne geïsoleerde geleiders) of holle geleiders noodzakelijk om vermogensverlies te beperken. Bij magnetische materialen zoals ijzer is de indringdiepte extreem klein door de hoge permeabiliteit — dit is de reden waarom transformatorkernen uit dunne gelakte lamellen bestaan om wervelstromen (eddy currents) te beperken.

Invoer velden

Hz

Resultaten

mm
- mm
δ = √(ρ / (π × f × µ0 × µr)) in millimeter. Bij 50 Hz in koper ca. 9,3 mm. Bij ijzer is de indringdiepte door de hoge permeabiliteit (µr ≈ 300) veel kleiner. Bij geleiders met een straal kleiner dan δ is het skin effect verwaarloosbaar.
-
Indicatieve betekenis van de indringdiepte voor de praktijk.

Formulas:

  • effectieve_frequentie = if(frequentie == 0, frequentie_custom, frequentie)
  • soortelijke_weerstand = if(materiaal == 1, 0.0000000172, if(materiaal == 2, 0.0000000282, if(materiaal == 3, 0.0000000244, if(materiaal == 4, 0.0000001, if(materiaal == 5, 0.0000007, 0.00000007)))))
  • relatieve_permeabiliteit = if(materiaal == 4, 300, 1)
  • indringdiepte_mm = round(exp(0.5 * ln(soortelijke_weerstand / (3.14159265 * effectieve_frequentie * 0.00000125664 * relatieve_permeabiliteit))) * 1000, 4)
    δ = √(ρ / (π × f × µ0 × µr)) in millimeter. Bij 50 Hz in koper ca. 9,3 mm. Bij ijzer is de indringdiepte door de hoge permeabiliteit (µr ≈ 300) veel kleiner. Bij geleiders met een straal kleiner dan δ is het skin effect verwaarloosbaar.
  • context = if(effectieve_frequentie <= 50, 'Bij 50 Hz is het skin effect bij standaard kabeldoorsneden verwaarloosbaar. Pas bij grote doorsneden boven 150 mm² speelt het een rol conform NEN 1010. Transformatorkernen moeten uit dunne lamellen bestaan om wervelstromen te beperken.', if(effectieve_frequentie <= 1000, 'Bij deze frequentie begint het skin effect een rol te spelen. Gebruik bij hogere stromen meerdere dunne geleiders in plaats van één dikke. De AC-weerstand is merkbaar hoger dan de DC-weerstand.', if(effectieve_frequentie <= 10000, 'Bij deze frequentie is het skin effect significant. Gebruik litzedraad of meerdere dunne geïsoleerde geleiders. Boven 10 kHz is litzedraad sterk aanbevolen.', 'Hoog skin effect. Gebruik HF-litzedraad of holle geleiders. Bij deze frequentie is de effectieve geleidende laag zeer dun en is standaard massieve draad inefficiënt en warm.')))
    Indicatieve betekenis van de indringdiepte voor de praktijk.
Tags
Elektrotechniek
Link gekopieerd!

Berekening informatie

Author Bint
Laatste update 7 mei 2026
Parameters 3

Op jouw website?

Gebruik direct op jouw eigen site: 
<script src="https://ikbenbint.nl/widget.js"
  data-berekening="skin-effect-frequentie-berekenen">
</script>
Eigen tools maken? Maak hier jouw account

Meer over elektrotechniek

Ontdek meer tools gerelateerd aan elektrotechniek

Meer elektrotechniek tools Gerelateerde termen