Elektromagnetische Abschirmung von Funkwellen

Die Hauttiefe eines guten Dirigenten wird durch den Ausdruck angegeben

$$d = \sqrt{\frac{2}{\mu_r \mu_0 \sigma \omega}},$$ Wo $\omega$ist die Winkelfrequenz der EM-Welle und $\sigma$ist die Leitfähigkeit.

Damit können wir sagen, dass die elektrische Feldstärke, die ein leitfähiges Material durchdringt, abklingt als$E = E_0 \exp(-x/d)$und natürlich wird die Durchschlagskraft proportional sein$E^2$und hat somit eine um den Faktor zwei kleinere E-Faltlänge.

Also wenn$\omega$festgelegt ist, hängt die Hauttiefe nur von der Leitfähigkeit (und der relativen Permeabilität) ab. Unterschiedliche Metalle haben unterschiedliche Leitfähigkeiten; zB ist Kupfer etwa 10 mal so leitfähig wie Blei, also wäre die Skintiefe bei Kupfer um einen Faktor geringer$\sim 3$.

Vergessen Sie auch nicht, dass es auch einen wichtigen Reflexionseffekt von den Oberflächen leitender Materialien gibt. Für einen guten Leiter ist der Modul des Übertragungskoeffizienten (von Luft/Vakuum in den Leiter) ungefähr

$$|T| = 5.3\times 10^{-3} \sqrt{\frac{\mu_r \mu_0 \omega}{\sigma}}$$ Somit überträgt ein leitfähigeres Material weniger Feld an der Grenzfläche zwischen dem Leiter und Luft/Vakuum. Dieser Effekt ist wichtiger für die Dämpfung des E-Felds bei niedrigen Frequenzen oder in Fällen, in denen der Leiter im Vergleich zur Skin-Tiefe nicht dick ist.