b'\n_START_ARTICLE_\nEfeito pelicular\n_START_PARAGRAPH_\nEfeito pelicular (skin effect, em ingl\xc3\xaas) \xc3\xa9 um efeito caracterizado pela repuls\xc3\xa3o entre linhas de corrente eletromagn\xc3\xa9tica, criando a tend\xc3\xaancia desta fluir na superf\xc3\xadcie do condutor el\xc3\xa9trico. Este efeito \xc3\xa9 proporcional \xc3\xa0 intensidade de corrente e aumenta com a raiz quadrada da frequ\xc3\xaancia, com a permeabilidade magn\xc3\xa9tica e com a condutividade el\xc3\xa9trica do condutor. \xc3\x89 somente encontrado em condutores submetidos \xc3\xa0 corrente alternada. O efeito pelicular \xc3\xa9 respons\xc3\xa1vel pelo aumento da resist\xc3\xaancia aparente de um condutor el\xc3\xa9trico, devido a diminui\xc3\xa7\xc3\xa3o da \xc3\xa1rea efetiva de condu\xc3\xa7\xc3\xa3o. Diz-se do efeito pelicular uma defici\xc3\xaancia no transporte de energia, pois na tentativa de transmitir a energia a um ponto "x" atrav\xc3\xa9s de um condutor el\xc3\xa9trico, devido ao efeito pelicular mais energia se dissipa ao longo do condutor, devido a maior resist\xc3\xaancia aparente. Por essa raz\xc3\xa3o, para vencer grandes dist\xc3\xa2ncias, utiliza-se a transmiss\xc3\xa3o de energia em corrente cont\xc3\xadnua, com o intuito de minimizar as perdas de energia. A corrente el\xc3\xa9trica transita principalmente pela "pele" do condutor, entre sua superf\xc3\xadcie e uma dist\xc3\xa2ncia denominada profundidade de penetra\xc3\xa7\xc3\xa3o. A 60 Hz no cobre, a profundidade de penetra\xc3\xa7\xc3\xa3o \xc3\xa9 aproximadamente 8.5\xc2\xa0mm. Para maiores frequ\xc3\xaancias, a profundidade fica menor, dessa forma, passa t\xc3\xa3o pouca corrente no interior dos grandes condutores, que esses podem ser substitu\xc3\xaddos por materiais diferentes para economizar custos e diminuir o peso._NEWLINE_A distribui\xc3\xa7\xc3\xa3o uniforme de corrente na sec\xc3\xa7\xc3\xa3o transversal de um condutor s\xc3\xb3 ocorre quando se trata de corrente continua. Em correntes alternadas, com o aumento da frequ\xc3\xaancia a desuniformidade se torna mais acentuada, aumentando a diferen\xc3\xa7a entre as densidades de correntes nas diferentes regi\xc3\xb5es da sec\xc3\xa7\xc3\xa3o transversal. Este fen\xc3\xb4meno chama-se efeito pelicular.\n_START_SECTION_\nCausa\n_START_PARAGRAPH_\nCondutores, tipicamente na forma de fios, podem ser usados \xe2\x80\x8b\xe2\x80\x8bpara transmitir energia el\xc3\xa9trica ou sinais usando uma corrente alternada fluindo atrav\xc3\xa9s daquele condutor. Os portadores de carga que constituem essa corrente, geralmente el\xc3\xa9trons, s\xc3\xa3o movidos por um campo el\xc3\xa9trico devido \xc3\xa0 fonte de energia el\xc3\xa9trica. Uma corrente alternada em um condutor produz um campo magn\xc3\xa9tico alternado dentro e ao redor do condutor. Quando a intensidade da corrente em um condutor muda, o campo magn\xc3\xa9tico tamb\xc3\xa9m muda. A mudan\xc3\xa7a no campo magn\xc3\xa9tico, por sua vez, cria um campo el\xc3\xa9trico que se op\xc3\xb5e \xc3\xa0 mudan\xc3\xa7a na intensidade da corrente. Esse campo el\xc3\xa9trico oposto \xc3\xa9 chamado de \xe2\x80\x9cfor\xc3\xa7a contra-eletromotriz\xe2\x80\x9d (EMF contr\xc3\xa1ria). A EMF contr\xc3\xa1ria \xc3\xa9 mais forte no centro do condutor e for\xc3\xa7a os el\xc3\xa9trons condutores para a parte externa do condutor, conforme mostrado no diagrama \xc3\xa0 direita._NEWLINE_Uma corrente alternada tamb\xc3\xa9m pode ser induzida em um condutor devido a um campo magn\xc3\xa9tico alternado de acordo com a lei de indu\xc3\xa7\xc3\xa3o. Uma onda eletromagn\xc3\xa9tica que incide sobre um condutor, portanto, geralmente produzir\xc3\xa1 tal corrente; isso explica o reflexo das ondas eletromagn\xc3\xa9ticas dos metais. Independentemente da for\xc3\xa7a motriz, a densidade de corrente \xc3\xa9 maior na superf\xc3\xadcie do condutor. Esse decl\xc3\xadnio na densidade de corrente \xc3\xa9 conhecido como o efeito pelicular; Este comportamento \xc3\xa9 distinto daquele da corrente cont\xc3\xadnua que normalmente ser\xc3\xa1 distribu\xc3\xadda uniformemente sobre a se\xc3\xa7\xc3\xa3o transversal do fio. O efeito foi descrito pela primeira vez em um trabalho de Horace Lamb em 1883 para o caso de condutores esf\xc3\xa9ricos, e foi generalizado para condutores de qualquer formato por Oliver Heaviside em 1885. O efeito pelicular tem consequ\xc3\xaancias pr\xc3\xa1ticas na an\xc3\xa1lise e projeto de radio-freq\xc3\xbc\xc3\xaancia e circuitos de microondas, linhas de transmiss\xc3\xa3o e antenas. Tamb\xc3\xa9m \xc3\xa9 importante nas freq\xc3\xbc\xc3\xaancias de rede (50\xe2\x80\x9360 Hz) nos sistemas de transmiss\xc3\xa3o e distribui\xc3\xa7\xc3\xa3o de energia el\xc3\xa9trica CA.\n_START_SECTION_\nEfeito do material na profundidade de pel\xc3\xadcula\n_START_PARAGRAPH_\nEm um bom condutor, a profundidade da pel\xc3\xadcula \xc3\xa9 proporcional \xc3\xa0 raiz quadrada da resistividade. Isso significa que condutores melhores t\xc3\xaam uma profundidade de pel\xc3\xadcula reduzida. A resist\xc3\xaancia geral do melhor condutor permanece menor mesmo com a profundidade reduzida da pele. No entanto, o melhor condutor mostrar\xc3\xa1 uma rela\xc3\xa7\xc3\xa3o maior entre sua resist\xc3\xaancia CA e CC, quando comparado com um condutor de maior resistividade. Por exemplo, a 60 Hz, um condutor de cobre de 2000 MCM (mil\xc3\xadmetro quadrado) tem 23% mais resist\xc3\xaancia do que na DC. O mesmo tamanho de condutor em alum\xc3\xadnio tem apenas 10% mais resist\xc3\xaancia com 60 Hz AC do que com DC. A profundidade da pel\xc3\xadcula tamb\xc3\xa9m varia como a raiz quadrada inversa da permeabilidade do condutor. No caso do ferro, sua condutividade \xc3\xa9 cerca de 1/7 da do cobre. No entanto, sendo ferromagn\xc3\xa9tico, sua permeabilidade \xc3\xa9 cerca de 10.000 vezes maior. Isto reduz a profundidade da pele do ferro para cerca de 1/38 da do cobre, cerca de 220 micr\xc3\xb4metros a 60 Hz. O fio de ferro \xc3\xa9, portanto, in\xc3\xbatil para as linhas de energia CA (exceto para adicionar resist\xc3\xaancia mec\xc3\xa2nica servindo como n\xc3\xbacleo a um condutor n\xc3\xa3o ferromagn\xc3\xa9tico como o alum\xc3\xadnio).\n_START_SECTION_\nRedu\xc3\xa7\xc3\xa3o da indut\xc3\xa2ncia interna de um condutor pelo efeito pelicular\n_START_PARAGRAPH_\nObserve no diagrama abaixo como o efeito da pele faz com que uma corrente em altas freq\xc3\xbc\xc3\xaancias flua principalmente na superf\xc3\xadcie de um condutor, reduzindo o campo magn\xc3\xa9tico dentro do fio. Isso ter\xc3\xa1 um efeito menor na auto-indut\xc3\xa2ncia do fio em si. Note que a indut\xc3\xa2ncia considerada neste contexto refere-se a um condutor nu, n\xc3\xa3o \xc3\xa0 indut\xc3\xa2ncia de uma bobina usada como um elemento do circuito. A indut\xc3\xa2ncia de uma bobina \xc3\xa9 dominada pela indut\xc3\xa2ncia m\xc3\xbatua entre as voltas da bobina que aumenta sua indut\xc3\xa2ncia de acordo com o quadrado do n\xc3\xbamero de voltas. No entanto, quando apenas um \xc3\xbanico fio est\xc3\xa1 envolvido, al\xc3\xa9m da "indut\xc3\xa2ncia externa" envolvendo campos magn\xc3\xa9ticos fora do fio (devido \xc3\xa0 corrente total no fio), como visto na regi\xc3\xa3o branca da figura abaixo, h\xc3\xa1 tamb\xc3\xa9m um componente muito menor de "indut\xc3\xa2ncia interna" devido \xc3\xa0 por\xc3\xa7\xc3\xa3o do campo magn\xc3\xa9tico dentro do pr\xc3\xb3prio fio, a regi\xc3\xa3o verde na figura B. Esse pequeno componente da indut\xc3\xa2ncia \xc3\xa9 reduzido quando a corrente \xc3\xa9 concentrada em dire\xc3\xa7\xc3\xa3o \xc3\xa0 pele do condutor, que \xc3\xa9, quando a profundidade da pele n\xc3\xa3o \xc3\xa9 muito maior que o raio do fio, como ser\xc3\xa1 o caso em freq\xc3\xbc\xc3\xaancias mais altas._NEWLINE_Para um \xc3\xbanico fio, essa redu\xc3\xa7\xc3\xa3o torna-se de import\xc3\xa2ncia decrescente \xc3\xa0 medida que o fio se torna mais longo em compara\xc3\xa7\xc3\xa3o ao seu di\xc3\xa2metro e \xc3\xa9 geralmente negligenciado. No entanto, a presen\xc3\xa7a de um segundo condutor no caso de uma linha de transmiss\xc3\xa3o reduz a extens\xc3\xa3o do campo magn\xc3\xa9tico externo (e da auto-indut\xc3\xa2ncia total) independentemente do comprimento do fio, de modo que a diminui\xc3\xa7\xc3\xa3o da indut\xc3\xa2ncia devido ao efeito da pele ainda pode ser importante, por exemplo, no caso de um par tran\xc3\xa7ado telef\xc3\xb4nico, abaixo, a indut\xc3\xa2ncia dos condutores diminui substancialmente em frequ\xc3\xaancias mais altas, onde o efeito da pele se torna importante. Por outro lado, quando o componente externo da indut\xc3\xa2ncia \xc3\xa9 ampliado devido \xc3\xa0 geometria de uma bobina (devido \xc3\xa0 indut\xc3\xa2ncia m\xc3\xbatua entre as voltas), a signific\xc3\xa2ncia do componente de indut\xc3\xa2ncia interna \xc3\xa9 ainda mais pequena e \xc3\xa9 ignorada.\n_START_SECTION_\nMitiga\xc3\xa7\xc3\xa3o\n_START_PARAGRAPH_\nUma das maneiras usadas para reduzir o aumento aparente da resist\xc3\xaancia el\xc3\xa9trica devido ao efeito \xc3\xa9 o uso de v\xc3\xa1rios condutores tran\xc3\xa7ados, ao inv\xc3\xa9s de um \xc3\xbanico miolo, de forma que o campo magn\xc3\xa9tico atue de forma uniforme e a corrente seja distribu\xc3\xadda igualmente entre eles, com o efeito pelicular fazendo um pequeno efeito em cada um dos cabos, e assim reduzindo o aumento da resist\xc3\xaancia em corrente alternada que um \xc3\xbanico cabo s\xc3\xb3lido de mesma se\xc3\xa7\xc3\xa3o transversal apresentaria._NEWLINE_Linhas de transmiss\xc3\xa3o de alta tens\xc3\xa3o e alta corrente normalmente utilizam condutores de alum\xc3\xadnio com alma de a\xc3\xa7o; onde o n\xc3\xbacleo de a\xc3\xa7o com maior resist\xc3\xaancia n\xc3\xa3o oferece problemas, pois se localiza abaixo da profundidade de penetra\xc3\xa7\xc3\xa3o, onde praticamente n\xc3\xa3o passa corrente, barateando o custo dos cabos e oferecendo resist\xc3\xaancia mec\xc3\xa2nica ao conjunto._NEWLINE_Em aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es que envolvem alt\xc3\xadssimas correntes (na casa de milhares de amperes), condutores s\xc3\xb3lidos s\xc3\xa3o substitu\xc3\xaddos por condutores ocos. Essa substitui\xc3\xa7\xc3\xa3o afeta muito pouco a resist\xc3\xaancia do cabo, mas diminui substancialmente o seu peso._NEWLINE_Recentemente, um m\xc3\xa9todo de estratifica\xc3\xa7\xc3\xa3o de materiais n\xc3\xa3o-magn\xc3\xa9ticos e ferromagn\xc3\xa9ticos com espessuras de escala nanom\xc3\xa9trica foi mostrado para mitigar o aumento da resist\xc3\xaancia do efeito de pele para aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es de freq\xc3\xbc\xc3\xaancia muito alta [14]. Uma teoria de trabalho \xc3\xa9 que o comportamento de materiais ferromagn\xc3\xa9ticos em altas frequ\xc3\xaancias resulta em campos e / ou correntes que se op\xc3\xb5em \xc3\xa0queles gerados por materiais relativamente n\xc3\xa3o magn\xc3\xa9ticos, mas mais trabalho \xc3\xa9 necess\xc3\xa1rio para verificar os mecanismos exatos. Como os experimentos mostraram, isso tem potencial para melhorar consideravelmente a efici\xc3\xaancia de condutores operando em dezenas de GHz ou mais. Isto tem ramifica\xc3\xa7\xc3\xb5es fortes para comunica\xc3\xa7\xc3\xb5es 5G.'