集膚效應(Skin Effect)是指導體通入交流電流時,頻率越高,電流越集中在導體表面附近,幾乎不流經中心部的現象。當電流變化時,導體內部會因磁場變化而產生反向電流(渦電流),抵消中心部的電流,因而發生此現象。由於電流實際流經的截面積變小,頻率越高,導體的電阻就越大。
電流從表面往內流到多深的參考值稱為集膚深度(skin depth)δ,以δ=√(2ρ/ωμ)表示(ρ為電阻率,ω為角頻率,μ為磁導率)。集膚深度與頻率的平方根成反比而變淺;以銅為例,在家用電源的50~60Hz時約為9mm,但在1GHz時只有約2μm,10GHz時只有約0.7μm。因此,GHz頻段的訊號只會在導線表面極薄的一層中流動。
集膚效應在高速、高頻電路的設計中相當重要。在IC載板或印刷電路板的導線中,訊號速度越高,電阻造成的損耗越大,訊號會衰減或波形變鈍。由於電流在表面極淺的一層流動,銅箔表面的凹凸越大,電流路徑越長、損耗越大,因此高速通訊用基板會使用表面經平滑化處理的銅箔。高頻電感器則會採用將細線綑成一束的利茲線(Litz wire),或在表面施以導電性佳的電鍍等方法。半導體製造設備在設計傳送產生電漿用的高頻(RF)功率路徑時,也會考慮集膚效應。