Hi
ich suche eine Möglichkeit den Skin Effekt im kurzgeschlossenem Koaxialkabel für Widerstandsbelag und Induktivitätsbelag zu berechnen.
Die Formeln für den Innenleiter sind mir klar aber wie verhält sich die Stromverdrängung im Aussenleiter.
Vielen Dank im vorraus
Hallo Stefan,
Die Formeln für den Innenleiter sind mir klar aber wie verhält
sich die Stromverdrängung im Aussenleiter.
Wenn Du es mathematisch perfekt brauchst, kann ich spontan auch nicht helfen. In der Praxis, so meine ich, ist der Skin-Effekt im Außenleiter in erster Näherung vernachlässigbar, weil dort die gleiche Eindringtiefe wie im Innenleiter entsteht, aber bei einer sehr viel größeren Oberfläche (bzw. größeren Umfang).
In Zweiter Näherung sollte der Effekt im Außenleiter Di/Da (Durchmesser innen / außen) so groß wie im Innenleiter sein.
Allerdings wird bei den üblichen Abschirmgeflechten spätestens die zweite Näherung nicht mehr viel helfen, und auch eine mathematische Bestimmung eher akademisch bleiben.
Was brauchst Du? Den Frequenzgang bestimmter Kabel? Welche Frequenzen?
Hi
Wenn Du es mathematisch perfekt brauchst, kann ich spontan
auch nicht helfen. In der Praxis, so meine ich, ist der
Skin-Effekt im Außenleiter in erster Näherung
vernachlässigbar, weil dort die gleiche Eindringtiefe wie im
Innenleiter entsteht, aber bei einer sehr viel größeren
Oberfläche (bzw. größeren Umfang).
Ich untersuche Mittelspannungskabel bei Kurzschluss d.h der Schirm wird zum Aussenleiter. Bei gleicher Eindringtiefe müsste dann folglich der Skineffekt im Schirm erst bei sehr hohen Frequenzen sich einstellen beim Innenleiter jedoch auch schon bei niedrigeren.
Mich interressiert vor allem der Induktivitätsbelag der sich ja bekanntlich aus innerer und äußerer Induktivität zusammensetzt. Wobei jedoch nur die innere Induktivität von Schirm und Leiter jeweils vom Skineffekt abhängig sind.
In Zweiter Näherung sollte der Effekt im Außenleiter Di/Da
(Durchmesser innen / außen) so groß wie im Innenleiter sein.
Dies wiederspricht sich mit der gleichgroßer Eindringtiefe.
Bei unterschiedlicher Eindringtiefe ist es möglich, dass der Effekt nahezu in Schirm und Leiter gleich ist.
Wie schon gesagt untersuche ich Mittelspannungskabel. D.h Schirm und Leiter sind nicht gleich bemessen, da ja im normalen Betrieb kein Strom über den Schirm fliesst.
Kannst du mir bestätigen das gleiche Eindringtiefe vorhanden ist?
Gruß Stefan
Hallo Stefan,
Kannst du mir bestätigen das gleiche Eindringtiefe vorhanden
ist?
prinzipiell ist die Eindringtiefe nur von Frequenz und spezifischen Leitwert des Materials abhängig. Wenn also Innen- und Aussenleiter aus dem gleichen Material und massiv sind, ist auch die Eindringtiefe gleich. Sobald Litzen und/oder Drahtgeflechte im Spiel sind, kannst Du allerdings keine Aussage mehr machen ausser, dass sich die Eindringtiefe gegenüber dem massiven Material erhöht. Das gilt auch dann, wenn die Einzelleiter nicht gegeneinander isoliert sind
Jörg
hi
Wie berechnet man eigentlich die innere Induktivität des Aussenleiters ohne skin effekt.
Ich kann doch bestimmt nicht die formel für den innerre Induktivität des Leiters nehmen. Li0=(mü *l)/(8*pi)
Stefan
Wie berechnet man eigentlich die innere Induktivität des
Aussenleiters ohne skin effekt.
was verstehst Du unter der inneren Induktivität eines Leiters ?
Die Induktivität wird immer von Innen- und Aussenleiter des Koaxkabels gemeinsam gebildet.
Zur Berechnung von L musst Du zunächst den Fluss Phi berechnen, den ein Strom I erzeugt. Dann gilt einfach L = Phi/I.
Wenn Du das Leiterinnere mit berücksichtigen willst, ist das aber etwas aufwendig. Für die Flussberechnung mußt Du dann über 3 Teilbereiche integrieren:
1. Innenleiter 0...r
2. Zwischenraum Innen-/Aussenleiter r...Ri
3. Aussenleiter Ri...Ra
Ich kann doch bestimmt nicht die formel für den innerre
Induktivität des Leiters nehmen. Li0=(mü *l)/(8*pi)
Die Formel kann ich nicht so recht glauben. Da kommt ja noch nicht einmal der Radius des Leiters vor.
Jörg
Hi
Ich kann doch bestimmt nicht die formel für den innerre
Induktivität des Leiters nehmen. Li0=(mü *l)/(8*pi)
Die Formel kann ich nicht so recht glauben. Da kommt ja noch
nicht einmal der Radius des Leiters vor.
Die Formel ist korrekt.
Bsp Koax oftmals findet man
L=mü*l/(2*pi)*(ln(ra/ri)+0,25)
dabei mü*l/(2*pi)*ln(ra/ri) =L_aussen nicht frequenz abhängig
mü*l/(2*pi)*0,25 =l_innen frequenzabhängig
bei hohen Frequenzen ist nur L_aussen da
bei kleinen Frequenzen l_innen+l_aussen
gruß Stefan