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同轴电缆的有效电阻与导线的结构尺寸及频率

发布时间:2021-10-06 10:10:00人气:
a——两导线中心间的距离,单位:毫米;
和d——分别为导线的半径和直径,单位,毫来,
P——考虑到扭绞型式的系数,对于星线四线组P值
的经验数据为:P=5。
k= 一涡流系数;
0——电流角频率。
——导电率 姆·米/毫米2。
μ——导磁率 亨/米。
k=0.021 f; kr=0.0105d f。
对铜:
在邻近的四线组,铅皮和铠装等金属中引起的涡流损耗的附加电阻,情况相当复杂,通常按下列经验公式来计算:R金=15%(2R。+R集+R邻) 式3.5
函数F(kr)、H(kr)和G(kr)可根据k和r的乘积查表3.1得到。
4. 有效电阻与导线的结构尺寸及频率的关系
(1)有效电阻与两导线间距离及导线直径的关系
由式3.4可知,Ro、R集和R金与两导线间的距离a是无关的。但是当导线直径d为一定时,随着a的增大邻近效应减弱,R邻将减小,从而总的有效电阻有所下降。
随着导线直径的加大,直流电阻R。减小,因为R。是与d'成反比的。但是,随着线径的加大,集肤效应和邻近效应也就增大,因而使交流电阻加大。这样,一个在作减小的变化,另一个却在作增加的变化,当两个数值相等时,回路的有效电阻将出现最小值。所以,对高频对称电缆来说,单纯地增加线径,并不是最有利的。正是由于这个原因,目前高频电缆的导线直径都选择在1.2~1.4毫来范围内。图3.4是频率f=60千赫时,
导线直径由1.0毫米增至1.6毫
米时,有效电阻所发生的变 R(欧公量)
化。(2)有效电阻与传输频率 50 60 k=Ro+R
f的关系 40
除直流电阻与频率无关 30 Rr
外,交流附加电阻都是随着频 20
率f的增加而增大,因此,回 10 d
路的有效电阻也将随着频率的 8 1.0 12 1.4(毫米)
升高而增加,如图3,5。一般对称电缆所以不适宜用作更高频率的通信,这也是原因之一。
二、电感 当电流通过回路时,则在回
的导体中和回路所围成的空间产
交变的磁通,因此导体的电感可
分为内电感和外电感两部分。内
感内是由导线本身内磁通和回
图 3.5有效电阻和频率的关系
中的电流之比来确定的,外电感上外则是由回路围成的空间通(外磁通)和回路中的电流之比来确定。
对称电缆回路的电感,可用下列公式来计算:
1.电感的计算
L=5A+Lx=[0(6r)+41a 20-]×10-+亨/公里
式3.6
式中:Q(kr)——由涡流系数k和导线半径r所决定的函数,Q(kr)之值列于表3.1中。
由上式可看出;内电感与导体材料和结构有关,而且与频率密切相关。外电感则决定于导体的直径和心线间的距离。而与频率无关。
2. 回路电感与导线的结构尺寸和频率的关系
(1)电感与导线直径、线间距离的关系
随着导线直径d的增加,集肤效应增强,导线中心的磁通减少,因而内电感域小。同时,由于外磁通所穿过的面积减小,外电感也就下降,因此回路总的电感减小
,随着线问距离口的增大,磁场穿过的面积S=口载增大,因面外能悉(6=BS=Bla)也相应地增加,于是电感就加大。

 
 

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