Трансформативті жолдардағы Дері Эффектін түсіну

Трансляциялық сызық - бұл электр энергиясын же сигналдарды бір нүктеден екінші нүктеге жеткізетін құбыр. Трансляциялық сызықтар қолданылуына және аралығына байланысты айырмашылықтың, форманың және өлшемдігінің болуы мүмкін. Бірақ, трансляциялық сызықтарды өзгеріп тұратын төмен (AC) жүйелері үшін пайдаланған кезде, олардың өнімділігі мен іске асуына әсер етуі мүмкін болатын құныр әсері деп аталатын өзара байланыс орын алуды.

Трансляциялық сызықтардағы құныр әсері не?

Құныр әсері - бұл AC ағымының құбырдың сечениясында теңсіздікпен таратылуының мүмкіндігі. Бұл құбырдың сыртқы бетінде ағым тығыздығы ең жоғары болады, ал ішкі бөлігінде экспоненталық түрде азаяды. Бұл құбырдың ішкі бөлігі ағымды ешқандай құбырдан көп өткізбей, құбырдың әріптес қарсылығы артады.

Құныр әсері құбырдың ішкі бөлігінде ағымды өткізу үшін пайдаланылатын сечение аймағын азайтады, бұл құбырдың қарсылығын және жылуын арттырады. Құныр әсері де трансляциялық сызықтың импедансын өзгертеді, бұл сызықтың напряжение және ағым таратылуына әсер етеді. Құныр әсері жоғары дауыстарда, үлкен диаметрлерде және құбырдың төмен құбырлығында көрінетін өзара байланыс орын алуда жоғары болады.

Құныр әсері DC системаларда орын алмайды, себебі ағым құбырдың сечениясында теңсіздікпен таратылады. Бірақ, AC системаларда, айырмашылықтың жоғары дауыстарында, радио және микроволналық системаларда, құныр әсері трансляциялық сызықтарды және басқа компоненттерді құрылымдау және талдау үшін маңызды әсерлер орын алады.

Трансляциялық сызықтардағы құныр әсерінің себептері?

Құныр әсері AC ағымының магниттық өрісімен құбырдың өзінің арасындағы әрекеттен пайда болады. Мысалы, цилиндрлік құбыр арқылы AC ағымы өткенде, ол құбырдың айналуында және ішінде магниттық өріс пайда болады. Магниттық өріс туралы бағыттауы және өлшемі AC ағымының дауысы мен амплитудасына байланысты өзгереді.

Фарадей электромагниттік индукция заңына сәйкес, өзгеріп тұратын магниттық өріс құбырда электр өрісін пайда етеді. Бұл электр өрісі, оның ретінде, құбырдағы қарсы ағымды (эдди ағымы) индуцирует. Эдди ағымдары құбырда айналып, бастапқы AC ағымына қарсы ағымды индуцирует.

Эдди ағымдары құбырдың ішкі бөлігінде күшті, себебі оларда бастапқы AC ағымына қатысты көп магниттық поток бар. Сондықтан, олар қатысты қарсы электр өрісін жоғарылауы мен құбырдың ішкі бөлігіндегі ағым тығыздығын азайтуы мүмкін. Бірақ, құбырдың сыртқы бөлігінде, бастапқы AC ағымына қатысты аз магниттық поток бар, эдди ағымдары және қарсы электр өрісі аз болады. Сондықтан, құбырдың сыртқы бөлігінде ағым тығыздығы жоғары болады.

Бұл өзара байланыс құбырдың сечениясында ағымды теңсіздікпен таратылады, сыртқы бөлігінде ишке артық ағым өтеді, ішкі бөлігінде аз ағым өтеді. Бұл трансляциялық сызықтардағы құныр әсері деп аталады.

Трансляциялық сызықтардағы құныр әсерін қалай өлшеуге болады?

Трансляциялық сызықтардағы құныр әсерін өлшеу үшін δ (дельта) деп аталатын параметр пайдаланылады. Құныр әсері құбырдың сыртқы бөлігінен құбырдың ішіне дейінгі өлшемді білетін өлшемдік бірлік. Құныр әсері құбырдың ішкі бөлігінде ағым тығыздығы құбырдың сыртқы бөлігіндегі өзінің құнының 1/e (болжамынша 37%) өзінің құнына қалауына дейінгі өлшем. Құныр әсері құбырдың сыртқы бөлігінде ағым тығыздығы құбырдың ішкі бөлігіндегі өзінің құнының 1/e (болжамынша 37%) өзінің құнына қалауына дейінгі өлшем. Құныр әсері құбырдың сыртқы бөлігінде ағым тығыздығы құбырдың ішкі бөлігіндегі өзінің құнының 1/e (болжамынша 37%) өзінің құнына қалауына дейінгі өлшем. Құныр әсері құбырдың сыртқы бөлігінде ағым тығыздығы құбырдың ішкі бөлігіндегі өзінің құнының 1/e (болжамынша 37%) өзінің құнына қалауына дейінгі өлшем.

Құныр әсері төменгі факторларға байланысты болады:

• AC ағымының дауысы: Жоғары дауыс - магниттық өріс өзгеріп тұруына және эдди ағымдары қатысты күшті болуына қатысты. Сондықтан, құныр әсері дауыстың артуына қатысты азаяды.

• Құбырдың құбырлығы: Жоғары құбырлық - төмен қарсылық және эдди ағымдарының жеңіл өтуі. Сондықтан, құныр әсері құбырлықтың артуына қатысты азаяды.

• Құбырдың проницабельдігі: Жоғары проницабельдік - көп магниттық поток байланысы және эдди ағымдары қатысты күшті болуы. Сондықтан, құныр әсері проницабельдіктің артуына қатысты азаяды.

• Құбырдың форма: Айырмашылықтың геометриялық факторлары магниттық өріс таратылуына және эдди ағымдарына әсер етеді. Сондықтан, құбырдың формуына қатысты құныр әсері өзгереді.

Дөңгелекті сечение бар цилиндрлік құбыр үшін құныр әсерін есептеу формуласы:

мұнда:

• δ - құныр әсері (метрдермен)

• ω - AC ағымының радиандық дауысы (секунд сайын)

• μ - құбырдың проницабельдігі (Генри на метр)

• σ - құбырдың құбырлығы (Сименс на метр)

Мысалы, 10 МГц дауысқа қолданылатын дөңгелекті сечение бар мис құбыры үшін құныр әсері:

Бұл құбырдың сыртқы бөлігіндегі 0.066 мм құныр әсерінің болуын білдіреді.

Трансляциялық сызықтардағы құныр әсерлерін қалай азайтуға болады?

Құныр әсерлері трансляциялық сызықтарда бірнеше проблемаларды пайда етеді, мысалы:

• Ағымдың жоғары қарсылығы және құбырдың жылуы, бұл системаға өнімділікті және ыңғайлылықты азайтуына әсер етеді.

• Импеданс және напряжение төмендетуі трансляциялық сызықтың сигнал сапасына және энергия өтуіне әсер етеді.

• Электромагниттік интерференция және радиация трансляциялық сызықтан шығып, жақын жайылған приборларды және схемаларды әсер етеді.

Сондықтан, трансляциялық сызықтарда құныр әсерлерін қол жетімді мүмкіндіктерімен азайту қажет. Құныр әсерлерін азайту үшін пайдаланылатын бірнеше әдістер:

• Жоғары құбырлық және төмен проницабельдік құбырларды, мысалы, мис немесе күміс, темір немесе демір орнына қолдану.

• Кіші диаметрді немесе сечение аймағын пайдалану, құбырдың сыртқы және ішкі бөлігіндегі ағым тығыздығының айырмашылығын азайтуға мүмкіндік береді.

• Жұмысқа арналған құбырларды қолдану, бұл құбырдың пайдалы сечение аймағын арттырып, эдди ағымдарын азайтуға мүмкіндік береді. Литц тел деп аталатын арналған жұмысқа арналған құбырлар құбырлардың толық сечениясында әрбір құбырдың әртүрлі орнында болуына қолданылады.

• Жұмысқа арналған құбырларды қолдану, бұл құбырдың массасын және құбырдың құбырлығын азайтуға мүмкіндік береді. Құбырдың ішкі бөлігі құныр әсерінің болуынан құбырда ағым өтуі аз болады, сондықтан оны алып тастау ағым өтуіне әсер етпейді.

• Бір құбыр орнына бірнеше параллель құбырларды қолдану, бұл құбырдың пайдалы сечение аймағын арттырып, құбырдың қарсылығын азайтуға мүмкіндік береді. Бұл әдіс транспозиция деп аталады.

• AC ағымының дауысын азайту құныр әсерін азайтуға мүмкіндік береді. Бірақ, бұл әдіс бірнеше жоғары дауысты сигналдарға қажет болған кезде іске қосылмайды.

Қорытынды