Litzendraht & Hauteffekt

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Warum brauchen wir isolierte Drähte, um Litzendraht zu bekommen?

Hat ein gewöhnliches Mehrdrahtkabel aufgrund von Luftspalten zwischen nicht isolierten Einzeldrähten nicht den gleichen Effekt (wahrscheinlich weniger effektiv)?

Dh sollte sich der Strom nicht auf Kupfer <> Luft- und Kupfer <> Isolationsschichten konzentrieren, anstatt nur auf die äußere Kupfer <> Isolationsschicht?

high-frequency BarsMonster
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Antworten:

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Das Problem mit dem Hauteffekt besteht darin, dass der elektrische Strom nahe der Oberfläche des Drahtes fließt. Bei hohen Strömen kann dies ein Problem sein, da im Grunde nicht der gesamte Draht verwendet wird, was zu höheren Kabelverlusten und einem geringeren Wirkungsgrad führt.

Der Hauteffekt funktioniert folgendermaßen (sehr heruntergekommen): In einem Draht fließender Strom erzeugt ein Magnetfeld, dieses Magnetfeld interagiert mit dem fließenden Strom. Der Nettoeffekt ist, dass der Strom "den Draht verlassen" will, dies aber nicht kann, weil er isoliert ist. Stattdessen sammelt sich der Strom an den Rändern des Drahtes und nicht in der Mitte.

Stellen Sie sich nun vor, Sie haben Litzendraht, aber keinen Litzendraht. Durch den Hauteffekt möchte der Strom den einzelnen Drahtstrang verlassen, und da es einen leitenden Pfad (einen anderen Strang) gibt, verlässt der Strom den Strang. Das Endergebnis ist, dass ein Litzendraht in Bezug auf den Hauteffekt nicht besser ist als ein fester Draht.

Litzendraht ist wie Litzendraht, wobei jedoch die einzelnen Litzen voneinander isoliert sind. Wenn der Hauteffekt dazu führt, dass der Strom den Strang verlassen möchte, kann er dies nicht. Litzendraht geht jedoch einen weiteren Schritt, indem die Stränge sorgfältig auf verschiedene Arten angeordnet werden, um die Auswirkungen des Hauteffekts und anderer seltsamer elektromagnetischer Effekte weiter auszugleichen. All dies wäre mit nicht isolierten Litzen nicht möglich.


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"Litzendraht ist nicht besser als Volldraht". Ich bin mir nicht sicher: Wenn Sie einen Querschnitt des Litzendrahtes nehmen, haben Sie für jeden Litzen Kontaktpunkte mit anderen Litzen, aber auch Teile, an denen der Strom nicht austreten kann, wo sich die Luft zwischen den Drähten befindet. Die Gesamtfläche des Litzendrahtes ist größer als bei Volldraht mit dem gleichen effektiven Querschnitt (sprich: Gleichstromwiderstand). Sie haben Litze anstelle von festen für HF.
Stevenvh
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Um den Hauteffekt etwas zu erweitern, erzeugen die Magnetfelder des Wechselstroms Wirbelströme innerhalb des Leiters, mit dem Nettoeffekt, dass der Strom exponentiell von der Oberfläche des Leiters abfällt.

Da Litzendraht zwischen Litzen leitet, "wirbeln" die Wirbelströme immer noch durch den gesamten Querschnitt des Drahtes. Möglicherweise sehen Sie eine erhöhte Hauttiefe aufgrund des etwas höheren spezifischen Widerstands des verseilten gegenüber dem festen Kern, dies gilt jedoch weiterhin für den gesamten Draht und nicht für jeden Strang.

Als konkretes Beispiel könnten Sie einen Faradayschen Käfig während eines Blitzschlags betrachten.

Aphaea
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