ความหนาแน่นของกระแส สลับ J ในตัวนำหนึ่งจะ ลดลงแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล จากค่าของมันที่ผิวหน้า JSที่ระดับความลึก d จากผิวหน้า ดังต่อไปนี้:

J = J S e − d / δ {\displaystyle J=J_{\mathrm {S} }\,e^{-{d/\delta }}}

เมื่อ δ เป็น ความลึกของผิว ดังนั้นความลึกของผิวจะถูกกำหนดว่าเป็นความลึกใต้ผิวหน้าของตัวนำ ณ จุดที่ความหนาแน่นของกระแสได้ลดลงไป 1/e (ประมาณ 0.37) ของ JS สูตรทั่วไปสำหรับความลึกของผิวจะเป็น:[2][3]

δ = 2 ρ ω μ 1 + ( ρ ω ϵ ) 2 + ρ ω ϵ {\displaystyle \delta ={\sqrt {{2\rho } \over {\omega \mu }}}\;\;{\sqrt {{\sqrt {1+\left({\rho \omega \epsilon }\right)^{2}}}+\rho \omega \epsilon }}}

เมื่อ

ρ {\displaystyle \rho } = สภาพต้านทานไฟฟ้า ของตัวนำ ω {\displaystyle \omega } = ความถี่เชิงมุม ของกระแส = 2π × ความถี่ μ r {\displaystyle \mu _{r}} = การซึมผ่านของแม่เหล็ก สัมพันธ์ของตัวนำ μ 0 {\displaystyle \mu _{0}} = การซึมผ่านของพื้นที่ว่าง μ {\displaystyle \mu } = μ r {\displaystyle \mu _{r}} μ 0 {\displaystyle \mu _{0}} ϵ r {\displaystyle \epsilon _{r}} = การซึมผ่าน สัมพันธ์ของวัสดุ ϵ 0 {\displaystyle \epsilon _{0}} = การซึมผ่านของพื้นที่ว่าง ϵ {\displaystyle \epsilon } = ϵ r {\displaystyle \epsilon _{r}} ϵ 0 {\displaystyle \epsilon _{0}}

ที่ความถี่ต่ำกว่า 1 / ρ ϵ {\displaystyle 1/\rho \epsilon } มาก ปริมาณภายในรูทที่สองขนาดใหญ่จะมีค่าใกล้กับ 1 และสูตรมักจะเป็น:

δ = 2 ρ ω μ {\displaystyle \delta ={\sqrt {{2\rho } \over {\omega \mu }}}} .

สูตรนี้มีผลบังคับใช้ไกลออกไปจากเรโซแนนซ์ของอะตอมหรือโมเลกุลที่แข็งแกร่ง (โดยที่ ϵ {\displaystyle \epsilon } จะมีส่วนที่เป็นค่าจินตภาพขนาดใหญ่) และที่ความถี่ที่ต่ำว่ามากของทั้ง ความถี่พลาสม่า (ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอิสระในวัสดุ) และของการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันของเวลาเฉลี่ยของวัสดุระหว่างการชนที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนที่นำกระแส ในตัวนำไฟฟ้าที่ดีเช่นโลหะ ทุกเงื่อนไขเหล่านี้จะทำให้มั่นใจได้อย่างน้อยที่ความถี่สูงถึงระดับไมโครเวฟ ที่จะตัดสินความถูกต้องของสูตรนี้ ยกตัวอย่างเช่นในกรณีของทองแดง สูตรนี้จะเป็นจริงสำหรับความถี่ต่ำกว่า 1018 Hz มาก ๆ

อย่างไรก็ตามในตัวนำที่แย่มาก ๆ ที่ความถี่ที่สูงพอ ปัจจัยภายใต้รูทที่สองขนาดใหญ่จะเพิ่มขึ้น ที่ความถี่สูงกว่า 1 / ρ ϵ {\displaystyle 1/\rho \epsilon } มาก มันก็สามารถที่จะแสดงให้เห็นว่าความลึกของผิวจะวิ่งไปที่ค่า asymptotic แทนที่จะลดลงอย่างต่อเนื่อง ดังนี้:

δ ≈ 2 ρ ϵ μ {\displaystyle \delta \approx {2\rho }{\sqrt {\epsilon \over \mu }}}

การออกไปจากสูตรปกตินี้จะใช้สำหรับวัสดุที่มีสภาพนำไฟฟ้าค่อนข้างต่ำและที่ความถี่ที่ความยาวคลื่นในสูญญากาศไม่ได้มีขนาดใหญ่กว่าความลึกของผิวมันเองเท่านั้น ยกตัวอย่างเช่นก้อนซิลิกอนเป็นกลุ่ม (ยังไม่ถูกโด๊ป) เป็นตัวนำที่แย่และมีความลึกของผิวประมาณ 40 เมตรที่ 100 kHz (แลมบ์ดา = 3000 m) อย่างไรก็ตามเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นเข้าสู่ในช่วงเมกะเฮิรตซ์ ควาลึกของผิวของมันไม่เคยต่ำกว่าค่า asymptotic ที่ 11 เมตร สรุปก็คือว่าในตัวนำของแข็งที่ไม่ดีเช่นซิลิกอนที่ยังไม่ถูกโด๊ป ผลกระทบที่ผิวไม่จำเป็นที่จะต้องนำมาพิจารณาในสถานการณ์จริงส่วนใหญ่: กระแสใด ๆ มีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วภาคตัดขวางของวัสดุโดยไม่คำนึงถึงความถี่ของมัน