typer av ledning

den enkleste form for ledning er en uisolert enkelt kobberleder. Kobber tarnishes raskt, så fortinnet kobbertråd (TCW) er vanligvis tilgjengelig i forskjellige målere (diametre) og brukes ofte til jordbuss-barer.

det neste trinnet er å isolere ledningen, kanskje med polyuretan emalje. Emaljert kobbertråd (ECW) er ofte brukt for svingete transformatorer og elektromagneter, derav andre navn, magnet wire. Emaljen må strippes før lodding, enten ved slitasje eller ved å brenne den bort med et mye varmere jern (450°C, 850°F) – det er her et elektronisk styrt loddejern blir nyttig. Selv om det er egnet for ledninger som ikke kan bevege seg, er den tynne emaljen ikke robust nok til generell bruk, og en mer egnet isolator for generell ledning er en plastkappe, vanligvis PVC.Solid kobbertråd Er ikke veldig fleksibel, noe som er en fordel når du vrider varmeledningsledninger fordi den beholder den påførte vridningen, men ikke så bra for ledningen til et håndverktøy som loddejern. Bryte lederen i en rekke fine tråder øker fleksibiliteten – jo flere tråder jo bedre, slik at produsentene ofte beskrive strandet wire av antall tråder og deres individuelle måler, kanskje 10/0.1 mm for å betegne ti tråder hver 0,1 mm i diameter, eller 7/32 AWG å betegne syv tråder hver av 32 Amerikanske Wire Gauge (AWG). Vanligvis er den viktigste parameteren ledningens strømbærende kapasitet, og dette bestemmes hovedsakelig av det totale tverrsnittsarealet, slik at den forrige 10/0, 1 mm ledningen også kan angis som 0.079 mm2 og egnet for strøm opp til 500 mA. En sekundær parameter er spenningsverdien til den omsluttende isolasjonen, og dette bør kontrolleres for meget fine ledninger eller høye spenninger.Selv om en enkelt leder er nyttig som tilkoblingskabel for interne ledninger, trenger vi ofte flere ledere, og en samling isolerte ledere i en felles kappe er kjent som en flerkjernekabel (ganske forskjellig fra en multistrandtråd).en ledning som pleide å bli sett i radiofrekvensspoler er Litzendraht (vanligvis forkortet Til Litz). Ledningen består av en rekke isolerte tråder, som alle er koblet sammen i hver ende, og gjør en enkelt leder (det er derfor det anses å være ledning, i stedet for kabel). Betydningen av isolerende (eller servering) individuelle tråder er at hudeffekten tvinger signalstrømmer til ytre overflaten ved høye frekvenser, slik at Det økte overflatearealet Av Litz-ledningen reduserer høyfrekvent (>100 kHz) motstand, og dermed tap. Ideen oppstår periodisk for lyd, men det eneste lydsignalet som er eksternt følsomt for kabelmotstand, er det mellom høyttaleren og forsterkeren, men de fleste diskanthøyttalere er induktive med mindre de er korrigert og har en impedans på >10 Ω ved 20 kHz, så hudeffekten må føre til at høyfrekvent kabelmotstand stiger med >1 Ω for å forårsake en 1 dB endring i nivå, og det skjer ganske enkelt ikke ved lydfrekvenser. Den beste måten å forbedre en høyttalerkabel på er å forkorte den.

Ledninger som bærer signaler på lavt nivå, må beskyttes mot eksterne forstyrrende signaler. Tett vridning av signalets send-og returben sammen gir beskyttelse mot magnetfelt, mens tilsetning av en jordet koaksial ledende skjerm beskytter den indre lederen fra elektrostatiske felt. Det er ingenting å stoppe oss med å kombinere de to teknikkene, så vridd par i totalskjerm er vanlig for mikrofonkabler.En koaksialkabels ledende skjerm kan dannes ganske enkelt ved å pakke uisolerte tråder av ledning rundt en isolert indre, men bøyning av en slik kabel forårsaker at ytre tråder beveger seg fra hverandre, slik at forstyrrelser kan komme inn, så en bedre løsning er å flette de ytre trådene. Billig innenlands terrestrisk tv-kabel har en veldig åpen flett, noe som gjør kabelen nesten like effektiv (men dårlig innstilt) som den forsettlige dipol-arrayet på slutten. Kringkastingskvalitet koaksial videokabel har to lag med tett flett for å minimere interferensinntrengning, men dette er dyrt, så en billigere løsning bruker en enkelt flettet skjerm over en lapped skjerm av metallfolie eller aluminisert polyester.Koaksialkabel er nesten alltid beregnet for radiofrekvensbruk, og nøkkelparameteren har en tendens til å være karakteristisk impedans i stedet for strømbærende kapasitet. Karakteristisk impedans er impedansen sett mellom de to lederne ser inn i hver ende av en uendelig lengde av kabelen. Tenk deg at du har en uendelig lengde på 50 Ω karakteristisk impedans koaksialkabel og du kutter en meter av den ene enden. Du har nå en uendelig lengde på kabel og en meter lengde på kabel. Per definisjon må den uendelige lengden fortsatt se ut som 50 Hryvnias, men en meterlengde så også ut som 50 Hryvnias når den ble avsluttet av den uendelige lengden, og ville ikke se annerledes ut hvis vi avsluttet den med en 50 Hryvnias motstand mellom de to lederne. Ved symmetri ser den uendelige lengden på kabelen ut som en 50 Ω motstand fra hver ende, så en meters lengde på kabelen må avsluttes med en 50 Ω motstand i hver ende for å opprettholde sin karakteristiske impedans.når en kabel er lang nok til at flere signalbølgelengder kan oppstå langs kabelen, oppfører den seg som en overføringslinje, og forutsatt at den avsluttes i hver ende av en motstand som er lik den karakteristiske impedansen, blir et signal forplantet fra den ene enden helt absorbert i den andre enden uten refleksjoner. Mis-terminering i den fjerne enden fører til at en enkelt refleksjon går tilbake ned kabelen til kilden, hvor den er helt absorbert av kildens samsvarende impedans. Men hvis kildemotstanden ikke er tilpasset kabelens karakteristiske impedans, reflekterer refleksjonen tilbake fra kilden og hopper bakover og fremover nedover kabelen til absorbert av kabeltap. Effekten på analog fjernsyn var å forårsake et spøkelsesbilde litt til høyre for det opprinnelige bildet.Refleksjoner legger til eller trekker fra det tiltenkte signalet, men er unnoticeable forutsatt at kabelen er kort i forhold til signalets overganger, og dette er grunnen til at overføringslinjedefinisjoner vanligvis settes i form av bølgelengde og kabellengde. Imidlertid går signaler langsommere ned en kabel enn ledig plass, så produsenter angir vanligvis hastighetsfaktoren, som er andelen av lysets hastighet (c). Typiske koaksialkabler har en hastighetsfaktor på≈ ⅔.betydningen av denne diskusjonen av koaksialkabler og overføringslinjer er ikke at kontrollerende kabelkarakteristisk impedans og hastighetsfaktor er viktig for analog lyd (det er det ikke), men at det fører til materialvalg som har nyttige lydkvaliteter. En viktig parameter for analog lydsignalkabel er kapasitansen per enhetslengde, som kan beregnes for enhver koaksialkabel ved hjelp av:

hvor:

ε0=permittivitet av ledig plass≈8.854×10-12 F / m

er = relativ permittivitet av isolatoren ≈2-3 for de fleste faste plast

D=isolatordiameter

d=kjernelederdiameter.Husk at alle kondensatorer lider av økende dielektrisk tap med frekvens, radiofrekvenskoaksialkabler krever enten en god solid isolator som PTFE, eller forsiktig bruk av en mindre isolator. PTFE må ekstruderes ved tilstrekkelig høy temperatur at det vil oksidere kobber og smelte loddetinn, så den indre lederen er sølvbelagt i stedet for fortinnet (ingenting å gjøre med hudeffekt). Etter et vakuum er luft det aller beste dielektriske, så noen radiofrekvenskabler minimerer effekten av en dårligere kvalitet dielektrisk mellom kjerne og ytre leder ved å skumme den eller arrangere den i tynne radiale støttespiker som reduserer gjennomsnittsverdien av er. Typisk solid isolator 50 Ω koaksial kabel har en kapasitans av ≈100 pF/m, eller ≈30 pF per fot, og dette blir betydelig på lyd-frekvenser hvis kilden motstanden er betydelig (≥1 kΩ) eller kabelen er lang (≥2 m).

fordi en oscilloskop-sonde overfører ubetydelig strøm til et oscilloskops 1 MΩ / / ≈12 pF inngangsimpedans, er seriemotstand ikke et problem, og sondens koaksialkabel kan ha en mye mindre sentral lederdiameter, noe som fører til betydelig redusert kapasitans per lengde.et nyttig biprodukt av behovet for et tykt dielektrisk (sammenlignet med en eksplisitt kondensator) er at radiofrekvenskoaksialkabler pleier å ha > 2 kV DC spenningsverdier mellom kjerne og skjerm. Når du har stjålet flettet skjermen for å lage en tilpasset navlestreng eller lydkabel, må du ikke kaste bort (isolert) indre som det er en nyttig høyspenningstråd.

all kabel har en minimal bøyeradius, og bøyning av en koaksialkabel så tett at den interne isolatoren begynner å kollapse, endrer den karakteristiske impedansen, noe som resulterer i en refleksjon fra det punktet – som er et problem for digital lyd. Mer signifikant for ventiler, isolator deformasjon konsentrerer ladning og reduserer den lokale spenningsverdien, så behandle kabler med forsiktighet og ikke bøy dem tett. Strømkabel leveres av produsenten forsiktig viklet på en trommel, men så mye utstyr kommer med en tett figur-of-eighted iec nettledning som knekk er nesten umulig å fjerne. Hvorfor?

Det er ingenting å stoppe oss fra å pakke en rekke koaksialkabler eller snoede par i en enkelt skjede. Når vridde par er buntet sammen, kan de forstyrre hverandre, slik at de kan bli individuelt skjermet, eller en enkelt samlet skjerm lagt under den ytre kappen, og komponentkatalogene er fulle av slike kabler og tilhørende kontakter. SOM et ekstremt eksempel trengte EMI 2001/1 tidlig farge-tv-kamera ti koaksialkabler for analoge videosignaler mellom kamerahode og kamerakontrollenhet, pluss flere ledninger for kontrollsignaler og strøm, som førte Til g101 (101 ledere) kamerakabel.

Tilpassede flerkjernekabler er dyre både å lage og avslutte, så den senere tv-kameraløsningen var å modulere alle signalene på radiofrekvensbærere og flytte strømforsyningen til kamerahodet. Signalkabelen måtte være en koaksial overføringslinje som kunne bære signaler pluss strøm mellom kjernen og skjermen, så (for sikkerhet) ble en annen skjerm koblet til jorden plassert rundt (men isolert fra) nøytrallederen, noe som resulterte i en triaksialkabel. Selv om den ekstra elektronikken som trengs for signal multiplexing var dyrt, det ble oppveies av kabel kostnadsbesparelser når miles av kabel var nødvendig, slik som på utsiden sendinger.Triaksialkabler og kontakter brukes også ved inngangen til elektrometre (ammetere hvis høyeste rekkevidde bare er 20 mA) fordi bootstrapping av den indre skjermen via en spenningsfølger fra signalet reduserer kabellekkasjestrømmer mens den ytre skjermen forlater for å utføre sin tradisjonelle skjermfunksjon. I teorien kan bootstrapping av en triaksialkabels indre skjerm redusere kabelkapasitansen tilstrekkelig til å koble en kondensatormikrofonkapsel til inngangsforsterkeren, men det er alltid bedre å løse kapasitansproblemet ved å flytte inngangsforsterkeren ved siden av kilden. Forfatteren har ennå ikke funnet et ekte lydprogram for triaksialkabel.Selv om kommersielt produsert navlestrengskabel raskt blir dyrt, blir korte tilpassede kabler enkelt laget av bunting av individuelle ledninger eller kabler sammen i en felles kappe, og nylonfletting for nettopp dette formålet er lett tilgjengelig. Hvis vi ønsket, kunne vi legge til en flettet skjerm tatt fra en videokabel, slik at bygging av en navlestreng som består av vridde tunge gauge ledninger for varmeforsyninger i sin egen skjerm, fine kontroll ledninger, skjermede signalledninger, pluss en ytre skjerm, og til slutt en beholde og isolerende nylon flette. Den isolerende flettet er nødvendig fordi hvis en ledende skjerm får lov til å skrape over jordet metallarbeid, skaper det lydkrekk som betydelige jordstrømmer blir laget og ødelagt.