La profundidad de la piel a 50 Hz es mucho mayor que el grosor del blindaje de un cable coaxial. Entonces, ¿cómo funciona?

El título ya narra la pregunta.

Sabemos que el uso de un cable coaxial para la entrada del amplificador de audio reduce notablemente el ruido de 50 Hz. Sin embargo, la profundidad de la piel de la radiación EM a 50 Hz para el cobre es de unos 10 mm ( http://chemandy.com/calculators/skin-effect-calculator.htm ).

Entonces, ¿cómo evita que la onda EM de 50 Hz penetre en el núcleo?

No tengo idea de qué debería tener que ver el efecto de la piel con el escudo contra emi aquí ...

Respuestas (2)

El blindaje de un cable coaxial no "bloquea" una señal de interferencia al absorberla. Funciona conduciendo la señal de interferencia a lo largo de su longitud a tierra. Así, para que el escudo funcione, debe presentar una baja resistencia a tierra.

Cuando calcula esto para señales de alta frecuencia, los resultados le indican que las corrientes fluyen a lo largo del exterior del blindaje y no a lo largo de las partes internas del blindaje y, por lo tanto, la resistencia puede ser mayor y la parte del blindaje hacia el interior. efectivamente se está desperdiciando. Cuando calcula esto para una señal de 50 Hz, los resultados le indican que todo el grosor del blindaje se utilizará para eliminar la señal de interferencia.

La profundidad de la piel no se aplica principalmente porque la señal de interferencia no es principalmente una onda EM; por lo general, es un campo eléctrico (de altos voltajes cercanos) o un campo magnético (de altas corrientes cercanas).

En el caso de un campo eléctrico, el escudo solo necesita presentar una baja impedancia a tierra en toda su longitud, actuando como una jaula de Faraday para el circuito interior.

En el caso de un campo magnético, el apantallamiento es más difícil ya que el campo inducirá un voltaje definido a lo largo del blindaje: si está conectado en ambos extremos, ese voltaje puede provocar un zumbido en un bucle de tierra; si no es así, como señala Dave Tweed en un comentario, se induce el mismo voltaje en la pantalla y los cables de señal.

La pantalla puede atenuar un poco el campo magnético pero no lo eliminará como una jaula de Faraday elimina un campo eléctrico; donde los campos magnéticos son el principal problema de interferencia, se requieren escudos de hierro o mu-metal para eliminar el campo (al proporcionar un camino de baja reluctancia para conducir el flujo magnético alrededor de la señal), o se usan conexiones balanceadas, donde ambas patas recogen la misma señal de interferencia que es cancelada por un receptor diferencial.

Tenga en cuenta que para irradiar y recibir de manera efectiva una señal EM real a 50 Hz sin inductores deliberados, se requeriría un circuito de tamaño similar a un cuarto de onda a 50 Hz, y eso es a escala continental...

Para los campos magnéticos, el voltaje inducido en los conductores interior y exterior es exactamente el mismo, ya que tienen exactamente el mismo eje de simetría. Por lo tanto, la interferencia es enteramente de modo común. Un cable coaxial no crea un campo magnético externo por la misma razón. Cualquier cosa que altere el equilibrio de corriente entre los conductores interior y exterior (p. ej., rutas de tierra adicionales) reducirá su capacidad de protección contra los campos magnéticos.