¿Hay algún efecto sobre la capacitancia y la inductancia cuando se opera con audiofrecuencia (es decir, 1kHz - 20kHz)?

En este momento, estudio algo sobre los circuitos de vía de audiofrecuencia para aplicaciones ferroviarias y para comprender su funcionamiento, se requiere un modelo preciso de dicho circuito.

El circuito de circuitos de vía de audiofrecuencia utiliza la vía férrea real como conductor para dejar pasar la corriente. Además, dado que la longitud normal de los circuitos de vía puede oscilar entre 400 m y 2 km, estas vías pueden tratarse como líneas de transmisión.

Normalmente, las líneas de transmisión se pueden modelar como parámetros agrupados o distribuidos, que contienen impedancia en serie (es decir, resistencia e inductancia) y admitancia en derivación (es decir, conductancia y capacitancia).

Me gustaría saber si este rango de frecuencia (es decir, 1kHz - 20kHz) tendrá algún efecto en estos parámetros. Como sé, definitivamente afectará la resistencia debido al "efecto piel", pero no sé sobre los demás.

Explique cómo se hace la línea de transmisión, es decir, ¿aplica una señal a través de dos rieles y trata a los dos rieles como una línea T balanceada o es algo diferente? ¿Qué sucede cuando las ruedas de ferrocarril conductoras sólidas en un eje de metal sólido provocan un cortocircuito? ¿Qué estás tratando de lograr que motive a cualquiera que responda? Demuestre que esto no es una idea de pérdida de tiempo sobre nada importante, por favor.
Considere también la conductancia G del dieléctrico entre los conductores, ya que está expuesto a las condiciones climáticas (nieve, lluvia) y contaminación (particularmente hojas). Espero que haya trabajos de investigación sobre esto en lugares especializados, por ejemplo, IRSE.org o dentro del grupo Rail Interest en TheIET.org.
Estimado Andy, Encontré literatura que indica que las vías del tren se han representado con el modelo pi y algunas con el modelo t, por lo que no creo que esta disposición sea significativa para la pregunta. Cuando exista un juego de ruedas conductor sólido a lo largo de la vía dentro del circuito de vía, el sistema de señalización podrá detectar la presencia del tren. Por lo tanto, en este sentido, puede ignorar la presencia de tren. Si esto se responde correctamente, desbloqueará el potencial de mejorar el circuito de vía de audiofrecuencia en muchos aspectos, por ejemplo, reducir los costos generales, tener una mejor planificación del mantenimiento, etc.
La longitud de onda de 20 kHz es de unos 15 KM.
Estimado Martin, normalmente hay balasto (es decir, rocas con bordes afilados), fijaciones, pernos y tuercas entre dos vías, estas cosas junto con el clima en el sitio (por ejemplo, temperatura, lluvia y humedad) definitivamente afectarán la conductancia de la vía férrea. modelo de pistas. Sin embargo, estos efectos no han sido estudiados a fondo ya que está tan interrelacionado con muchos factores, por lo tanto, todavía es un tema por estudiar. Dicho esto, esta es la razón por la que solo me concentro en el efecto de frecuencia de estos parámetros, en lugar del clima.

Respuestas (1)

El efecto piel no es una consideración en estas frecuencias, apenas comienzan a convertirse en un problema en el rango de MHz bajo

La capacitancia aumentará la cantidad de carga que el amplificador de audio tendrá que manejar a medida que las cosas se alarguen, mientras que generalmente se construyen para compensar una mayor carga inductiva. por lo tanto, una carga resistiva en el amplificador puede ayudar si tiene problemas, o una resistencia más pequeña, por ejemplo, 1 ohm en serie con la salida, podría mejorar las cosas,

Si la señal está en ambas pistas, termina con un devanado bifilar similar, lo que significa que gran parte de la inductancia se cancela,

Varias partes pueden actuar como antenas, pero a las frecuencias involucradas, la energía que podría acoplarse sería extremadamente débil.

La principal preocupación sería la cantidad de capacitancia que el amplificador tiene que manejar y la cantidad de resistencia, 1 KM de vía de cobre uniforme, suponiendo que el modelo de ferrocarril probablemente sea de decenas de ohmios si no se acerca a los 3 dígitos.

Estimado Reroute, gracias por la información que el efecto de la piel. Además, la impedancia en serie nominal de la vía férrea es de aproximadamente 1 mΩ/m y 1 μH/m. Para ser honesto, no entiendo del todo el párrafo 2 al 4, esto podría deberse a que tengo antecedentes eléctricos, electrónicos. En este sentido, en un extremo del circuito de vía habrá un extremo transmisor que transmitirá una señal de tensión de 1700 Hz. Esta señal viajará por la vía férrea hasta el extremo receptor, que accionará un simple relé para indicar si el tramo está libre u ocupado.
El efecto piel puede ser un problema en frecuencias más bajas. Por ejemplo, en las líneas eléctricas: a 50 Hz, la profundidad de la piel es de solo unos pocos centímetros, lo que reduce en gran medida la capacidad de transporte de corriente de los conductores sólidos gruesos .
¿Hay algún efecto sobre la capacitancia y la inductancia cuando se opera con audiofrecuencia (es decir, 1kHz - 20kHz)?
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