¿Modelado de un solo cable largo en un circuito?

¿Para qué se usa el alambre? ¿Detectar campos electrónicos ULF fantasmas o microondas UHF? o conectando alguna señal? (Paranormal es pseudo-ciencia)

De cualquier manera, la física que describe un solo cable depende en gran medida del material y la geometría y afecta la impedancia característica , la frecuencia de resonancia o la longitud de onda, Q o la cantidad de zumbido en una respuesta de paso o sobreimpulso.

Para un cable sin terminación, es solo un resonador de antena a 1/4 de longitud de onda o una antena ineficiente a frecuencias más bajas que obtiene una eficiencia de señal más baja a frecuencias más bajas para el mismo campo eléctrico.

o "a veces un cable es solo un cable " (broma de Einstein sobre fumar un cigarro en una conferencia de psiquiatría y referencia a símbolos fálicos)

Para un cable terminado, consideremos el elemento agrupado. , para

Respuesta corta: la forma correcta es modelar 2 cables a menos que desee una antena sin terminación. Entonces para par trenzado 40 giros/m use 2nH/m, 100pF/mxm$\Omega$/m y la conductancia de fuga tiene un valor muy pequeño o una resistencia >gigaohm/m. (depende de la fuga, la fuga)

La inductancia es una relación de L/d o una relación de longitud/ diámetro con algunos otros factores.

Elegimos un calibre de cable, en función de la corriente, la impedancia, etc. para una longitud determinada, que determina la resistencia distribuida/unidad [m$\Omega$/metro]

Si asumimos que cada ruta es diferente Señal y cable de retorno, entonces se vuelve más complicado con el blindaje y la impedancia de modo común y luego la entrada de campos de ruido externos que hacen que el modo común se convierta en una señal diferencial. Luego tenemos problemas de EMI.

Pero por brevedad, aquí está el modelo de un solo cable. Se utiliza el mismo modelo ( no es posible citar ni se necesita ) para la devolución, pero puede tener valores diferentes.

La inductancia para mi regla general es de 1 nH/m, pero dependiendo de los giros y la relación L/d, esto puede variar de 0,5 a 2 nH/m. La inductancia más baja es donde el ancho es mucho mayor que la longitud para las conexiones o se utilizan múltiples hilos aislados (Litz Wire)

La capacitancia [pF/m] depende de la ruta de retorno, que aumenta al reducirse la brecha.

-Si ninguno y solo tierra, entonces la capacitancia es inversa al entrehierro y el entrehierro está en serie con el aislamiento ( PVC ) -Si la capacitancia es baja la impedancia característica aumenta pero también con una impedancia de fuente baja, la Q también aumenta y, por lo tanto, el timbre es peor para un pulso escalonado. La constante dieléctrica, (Dk, o$ε_R$) puede ser alrededor de 4 veces el aire para muchos plásticos, PVC, FR4 con variaciones.

Por lo tanto, la capacitancia por unidad o pF/m puede variar de aire a par recto, par trenzado y par trenzado blindado.

Así, un cable se convierte en una línea de transmisión cuando el tiempo de ciclo de la energía de la señal es más corto que el retardo de propagación.

El resultado se muestra en la Ecuación de Telegrapher para un cable RLC distribuido

¿Cuándo es un alambre sólo un conductor? Cuando se trata de CC o corriente de línea de CA corta sin cargas transitorias, pero se producen transitorios en el arranque y las cargas escalonadas son de ancho de banda amplio.

Pregunta de refutación

¿Cuándo una barra colectora no es un conductor de cero ohmios?
(cuando está en cortocircuito o manejando una impedancia muy baja)

Considere una pequeña barra colectora con pulsos de 50Khz para un puente de CC a CA para un inversor que tendrá pulsos> 100A. Imagine tiras multicapa de cobre plano, aisladas con terminales de tornillo. ¿Cuántas capas? ¿Cuánto ESL está bien>

Podría ser un motor industrial, un inversor trifásico que use IGBT en el rango de kW o un sistema de transferencia inalámbrica de energía para cargar autos eléctricos. La CC proviene de cualquier fuente (red de CA a CC, energía solar fotovoltaica. Necesita 0 ohmios, pero sabemos que eso es imposible. Por lo tanto, esto depende de la ESR del conductor y la inductancia, ESL y la geometría nuevamente o Longitud/(ancho+ espesor) relación.

Una falla en el diseño podría causar que los IGBT se autodestruyan al sonar o dispararse. La gorra es del tamaño de dos puños con las especificaciones que se muestran en mi modelo.

Por lo tanto, cada valor de RLC de cada componente debe estimarse a partir de hojas de datos o cálculos y los resultados son críticos. Hay un efecto resonante (antirresonante) paralelo y en serie de la tapa de la barra debido a que el circuito LCL tiene 3 componentes reactivos.

Puede interesar a algunas personas que el mismo efecto ocurre con los cristales, excepto la potencia uW, la inductancia cerca de los límites de carga de 1H en pF y la capacitancia de movimiento en fF (femtofaradio) como un circuito CLC.

En la aproximación del circuito agrupado, un solo cable no puede transportar señal o energía. Debe haber una ruta de retorno para que cualquier corriente fluya en el cable, y el área del bucle entre el cable y la ruta de retorno será importante para determinar la inductancia efectiva del cable. También es posible que desee modelar la capacitancia entre el cable y su entorno.

Fuera de la aproximación del circuito agrupado, un solo cable que transporta una señal sin una ruta de retorno es una antena. Deberá incluir efectos de radiación para modelar la antena con precisión.