Profondeur de pénétration / effet de peau

L’effet de peau (effet Kelvin) ou effet pelliculaire est un phénomène électromagnétique qui fait que, à fréquence élevée, le courant a tendance à ne circuler qu’en surface des conducteurs. Ce phénomène d’origine électromagnétique existe pour tous les conducteurs parcourus par des courants alternatifs. Il provoque la décroissance de la densité de courant à mesure que l’on s’éloigne de la périphérie du conducteur. Il en résulte une augmentation de la résistance du conducteur. L’intensité de l’effet de peau s’élève avec la fréquence du courant alternatif, c’est pourquoi l’effet de peau intervient surtout en cas de courants alternatifs de radiofréquence (RF), ce qui est illustré par les données suivantes. Pour une fréquence de 50 Hz, la profondeur de pénétration réelle atteint environ 1 cm, à 10 kHz la profondeur de pénétration véritable est déjà inférieure à 1 mm, alors qu’à 10 Mhz, la profondeur de pénétration réelle ne s’élève qu’à 20 μm, ce qui implique que le courant ne passe qu’à la surface pour une telle fréquence. L’effet de peau aboutit une augmentation considérable de la résistance d’un conducteur pour des fréquences élevées.