Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Cкин-эффект
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
ToR_TDA
Здравствуйте форумчане!
У меня следующий вопрос: как изменится влияние скин-эффекта при разных типах кабеля, показанных на рисунке? Притом что площади сечения всех четырех равны.
EUrry
Литцендрат
ToR_TDA
Цитата(EUrry @ Oct 18 2011, 22:27) *

В моем случае жилы не изолированы.
iiv
Цитата(ToR_TDA @ Oct 19 2011, 02:11) *
В моем случае жилы не изолированы.

считать лениво, но ИМХО, при высоких частотах, когда фактически скин слой у Вас будет очень маленький самый большой скин эффект будет у 2, а затем 4. Если сильно надо, и надо точно, можно ансисовским максвеллом посчитать, он должен такую задачу решить.
Microwatt
При неизолированных жилах вопрос чисто академический.
Тогда в 3 меньше немного, чем в 1 , а в 4 больше, чем в 2. Все-таки меньше там, где есть более развитая поверхность.
Однако, в ленточных проводах скин-эффект убирается только умозрительно при 2-3 витках. При большем числе витков появляется он еще с большей силой, только называется уже "эффект близости". Центральная часть меди перестает работать и токи вытесняются к краям ленты.
Вы на каких частотах собираетесь работать? Может, страхи преувеличены?
@Ark
Цитата
как изменится влияние скин-эффекта при разных типах кабеля, показанных на рисунке?

Как рассчитать характерную глубину скин-слоя Вы знаете (должны знать). Теперь посчитайте отношение
площади сечения проводников, подверженной скин эффекту, к общей площади сечения для каждого случая.
Это и будет ответом на Ваш вопрос.
Microwatt
Угу. тоже в общем правильно.
ToR_TDA
Цитата(Microwatt @ Oct 19 2011, 01:10) *
При неизолированных жилах вопрос чисто академический.
Тогда в 3 меньше немного, чем в 1 , а в 4 больше, чем в 2. Все-таки меньше там, где есть более развитая поверхность.
Однако, в ленточных проводах скин-эффект убирается только умозрительно при 2-3 витках. При большем числе витков появляется он еще с большей силой, только называется уже "эффект близости". Центральная часть меди перестает работать и токи вытесняются к краям ленты.
Вы на каких частотах собираетесь работать? Может, страхи преувеличены?

Рабочие частоты до 1 МГц. При работе с каротажным кабелем с сечением на рис. 3 столкнулись с необычно высоким затуханием ВЧ составляющих. Зарубежные авторы (П. Боккер) считают, что жила на рис 1. предпочтительнее чем 3. Рассматриваем влияние скин-эффекта.

Цитата(@Ark @ Oct 19 2011, 01:14) *
Как рассчитать характерную глубину скин-слоя Вы знаете (должны знать). Теперь посчитайте отношение
площади сечения проводников, подверженной скин эффекту, к общей площади сечения для каждого случая.
Это и будет ответом на Ваш вопрос.

Расчет влияния скин-эффекта для круглого сечения мне известен. Вопрос связан со сложным сечением на рис 3.

Цитата(iiv @ Oct 19 2011, 00:36) *
считать лениво, но ИМХО, при высоких частотах, когда фактически скин слой у Вас будет очень маленький самый большой скин эффект будет у 2, а затем 4. Если сильно надо, и надо точно, можно ансисовским максвеллом посчитать, он должен такую задачу решить.

На данный момент специализированного программного обеспечения для таких расчетов не имею.
SNGNL
Цитата(ToR_TDA @ Oct 19 2011, 21:08) *
Рабочие частоты до 1 МГц. При работе с каротажным кабелем с сечением на рис. 3 столкнулись с необычно высоким затуханием ВЧ составляющих. Зарубежные авторы (П. Боккер) считают, что жила на рис 1. предпочтительнее чем 3. Рассматриваем влияние скин-эффекта.

Помнится, при использовании плохого литцендрата (локальные замыкания соседних жил) потери в катушке были значительно выше, чем при намотке обычным (одножильным) проводом. Возможно, рис.3, похожий случай. Контакт вдоль отдельных жил в реальных проводниках неоднороден. Посему, IMHO, все списывать на скин-эффект некорректно.
@Ark
Цитата
Рабочие частоты до 1 МГц. При работе с каротажным кабелем с сечением на рис. 3 столкнулись с необычно высоким затуханием ВЧ составляющих. Зарубежные авторы (П. Боккер) считают, что жила на рис 1. предпочтительнее чем 3. Рассматриваем влияние скин-эффекта.
Расчет влияния скин-эффекта для круглого сечения мне известен. Вопрос связан со сложным сечением на рис 3.

Мне, также, кажется, что объяснение нужно искать не только с точки зрения скин-эффекта.
Для ВЧ-токов сопротивление кабеля варианта 3 должно быть меньше, чем для варианта 1. Хотя, если жилы плотно сомкнуты между собой, будет работать только их внешняя поверхность. Но, дело не этом. По всей видимости, кабель варианта 3 - витой. Тогда значительная часть ВЧ-тока будет повторять направление навивки жил, так как сопротивление между жилами (даже плотно сомкнутыми) на ВЧ явно выше, чем вдоль них. Это приведет к увеличению пути части ВЧ-тока на единицу длины кабеля по сравнению с вариантом 1 и, как следствие, росту оммического сопротивления. А еще, из-за такого пути тока, появится дополнительная индуктивность кабеля. При большой длине кабеля она может оказаться значительной...
ToR_TDA
Цитата(@Ark @ Oct 19 2011, 22:56) *
Мне, также, кажется, что объяснение нужно искать не только с точки зрения скин-эффекта.
Для ВЧ-токов сопротивление кабеля варианта 3 должно быть меньше, чем для варианта 1. Хотя, если жилы плотно сомкнуты между собой, будет работать только их внешняя поверхность. Но, дело не этом. По всей видимости, кабель варианта 3 - витой. Тогда значительная часть ВЧ-тока будет повторять направление навивки жил, так как сопротивление между жилами (даже плотно сомкнутыми) на ВЧ явно выше, чем вдоль них. Это приведет к увеличению пути части ВЧ-тока на единицу длины кабеля по сравнению с вариантом 1 и, как следствие, росту оммического сопротивления. А еще, из-за такого пути тока, появится дополнительная индуктивность кабеля. При большой длине кабеля она может оказаться значительной...

Спасибо, я буду обдумывать. Я предполагал вариант на рис. 5, когда ток сильно вытеснен к внешней поверхности и в силу характера сечения сопротивление может резко возрастать, но возможно это и не совсем корректно.
Microwatt
Мне кажется, @Ark достаточно хорошо пояснил все особенности конкретного проявления.
Действительно, такой "литцендрат" хуже сплошного провода.
Но если у Вас не силовая цепь, а сигнальная, то все выравнивается фильтрами и частотную характеристику можно восстановить подъемом ВЧ в нормирующем усилителе. Острота проблемы снимается.
VSP
Цитата(@Ark @ Oct 19 2011, 22:56) *
Мне, также, кажется, что объяснение нужно искать не только с точки зрения скин-эффекта.

Влияние формы жилы можно посмотреть здесь.
@Ark
Цитата
Влияние формы жилы можно посмотреть здесь.

Это несколько упрощенная модель, не учитывающая влияние скрутки кабеля, о чем говорят сами авторы статьи:
Цитата
Для наглядности и упрощения рассуждений, в данной работе мы рассматриваем объекты, конструкция которых не усложнена скруткой сердечников кабелей и жил в них. Оставив эти вопросы для отдельного обсуждения.

ViKo
А вы не думаете, что просто площадь сечения кабеля на рис. 3 значительно меньше, чем на рис. 1, при равных внешних размерах?
Вспомним провода МГШВ, МГТФ - они тоже многожильные, и, похоже, слегка скрученные. Правда, на 1 МГц они не рассчитаны.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.