L’effetto pelle nei cavi di potenza
Che cos'è e chi lo ha scoperto. Non solo onde elettromagnetiche
Che cos’è l’effetto pelle (skin effect) e perché è così importante per i cavi di potenza? Questo venne spiegato, per la prima volta, nel 1887 da lord Kelvin (all’anagrafe William Thomson), fisico e ingegnere britannico, sviluppatore della scala Kelvin, nonché ingegnere e inventore del telegrafo elettrico, con quest’ultimo che gli assicurò fama e ricchezza.
Con effetto pelle intendiamo la tendenza di una corrente elettrica alternata a distribuirsi dentro un conduttore in modo non uniforme. La sua densità è maggiore sulla superficie e inferiore all’interno. Questo comporta un aumento della resistenza elettrica del conduttore, particolarmente alle alte frequenze. In altre parole, una parte del conduttore non viene utilizzata. Ciò significa maggiore dissipazione di potenza a parità di corrente applicata o una minore corrente a parità di tensione applicata, secondo la legge di Ohm.
Perché è importante per i cavi di potenza
L’effetto pelle è fondamentale perché non influenza solo la corrente elettrica, ma qualsiasi tipo di segnale, incluso quello audio. L’effetto pelle sta a significare, ricapitolando, una diminuzione della densità di flusso della corrente con l’aumentare della distanza dalla superficie verso l’interno.
C’è un certo disaccordo in merito all’effetto pelle e alle sue conseguenza pratiche sulle frequenze audio, cioè se esso causa danni diversi da quello di una semplice perdita di potenza. I problemi sono dovuti al fatto che, ancor prima della perdita di potenza, l’effetto pelle provoca variazioni nei valori di resistenza e induttanza. Questi valori tenderanno a mutare continuamente a seconda della distanza dalla superficie del conduttore. Se la sezione di un cavo sarà troppo grande, l’effetto pelle inciderà anche sulle frequenze audio riprodotte. Le delicate informazioni ad alta frequenza saranno appiattite con un suono ottuso, dai dettagli troncati.
Le conseguenze dell'effetto pelle
Il cavo “suona” meno alle frequenze alte riprodotte, riducendole. Questo problema è maggiormente percepibile nei cavi di potenza, dove le dimensioni dei conduttori sono maggiori e i tratti di collegamento più lunghi. Nei cavi di segnale è meno influente l’effetto pelle, perché agisce fuori dalla banda audio. Le conseguenze possono essere molteplici, tuttavia le più comuni sono le seguenti:
- Acuti scuri e cupi
- Bassi gonfi e poco naturali (effetto Loudness)
- Perdita di equilibrio tonale
- Peggioramento in dinamica
- Perdita di tridimensionalità
L’effetto pelle incide sulla qualità dei cavi e su quanto questi intacchino la trasmissione del suono, soprattutto quando si parla di cavi di potenza, che vanno dall’amplificatore alle casse.
Una soluzione possibile è rivestire i fili d’argento. Questo metallo ha, infatti, una resistività minore di quella del rame tuttavia i cavi argentati colorano in modo artificiale il suono che tende ad enfatizzare le frequenze più alte, non restituendo all’ascoltatore un suono neutro.
La soluzione Ricable per l'effetto pelle
Dai nostri test è emerso che aumentando il numero di fili del conduttore, riducendo i grani del rame lavorato, si ottiene una riduzione sostanziale dell’effetto pelle. In altre parole, la tecnologia Ricable sfrutta l’uso di un conduttore singolo sufficientemente piccolo da espellere fuori dalla gamma audio la distorsione udibile indotta dall’effetto pelle.
Anni fa Ricable ha introdotto i conduttori AM-RCC nei cavi di alimentazione con risultati straordinari. Da quel momento la ricerca si è mossa verso un ulteriore miglioramento dei conduttori. Questo si è sviluppato su più punti.
Il primo passa per il discorso del conduttore multifilare, con trefoli sottilissimi fino a 0,08 mm nella serie Invictus (e una riduzione sensibile dell’effetto pelle rispetto al monofilare, detto anche solid core). Il secondo punto è costituito da conduttori di grande sezione. Questo permette di avere sempre una maggior superficie conduttiva e una resistenza minore.
La terza caratteristica concepita da Ricable per ridurre l’effetto pelle è data dai connettori RCCP (Ricable Copper Connector Project). Usando il rame al posto dell’ottone nei connettori, si va ad abbattere anche l’effetto pelle nelle terminazioni. Infine, dagli studi effettuati e dall’attività di ricerca, è nato il nuovo conduttore MARC©, acronimo di Multicore Annealed Ricable Conductor, che caratterizza l’intera produzione Primus, Magnus, Dedalus e Invictus.
Le migliorie apportate hanno permesso di produrre un conduttore in rame con purezza 7N (99,99999%) più malleabile del precedente, grazie alla riduzione di grani per metro del 25% rispetto ad AM-RCC. Questa implementazione produttiva ha permesso di produrre trefoli più lisci in superficie, più duttili e di minor diametro.
Noi, da appassionati, abbiamo lavorato per trovare una soluzione all’effetto pelle, che realmente ci soddisfacesse al 100%. Le differenze tra i cavi dell’intera produzione abbattono l’effetto pelle in maniera unica. Quali che siano le necessità del tuo impianto, puoi guardare tra i nostri cavi di potenza.