为什么电缆只能制成圆形?有什么好处?为什么没有三角形,四边形或五边形的电缆?
为什么电缆只能制成圆形?有什么好处?为什么没有三角形,四边形或五边形的电缆?
Answers:
就像杰西卡·兔子(Jessica Rabbit),因为它们是那样画的。
线材生产涉及通过连续较小的模具(通常在其间进行退火)拉(拉)线。模具最容易制造有圆孔(它们通常由非常坚硬的材料(例如钻石)制成。
并非所有的电线都是圆形的-圆角矩形电线有时用于电感器和变压器。
当您离开圆形横截面时,会遇到两个重大问题:
首先,拐角会对相邻物体施加更大的压力,并且更有可能导致绝缘损坏。
其次,对于高频使用,趋肤电流效应将导致具有相同横截面积但带有拐角的电缆具有更高的阻抗。此外,覆盖该导体所需的大量绝缘也将改变阻抗。尽管可以解决这一问题,但我们已经对圆形导体在高频下的集肤效应,阻抗和绝缘效应有了很好的了解,这将限制设计师在没有充分理由的情况下使用替代配置(例如,安装更多铜缆)在较小的区域中以提高电感效率)。
还有许多其他考虑因素-拉丝已经很困难而且费劲,具有圆形横截面会减少给定面积的铜的管芯接触。与三角形相比,由于三角形或正方形的附加圆周会增加绝缘(同样,对于相同的铜截面积)。与圆形电缆相比,弯曲或弯曲拐角时会承受更大的应力,变硬更快并且更容易破裂。
在讨论电缆时,制作其他横截面变得更加困难。想象一下,用10条导体将电缆制成三角形。当弯曲,扭曲或挤压时,您会发现电缆中的各根导线移出它们的位置并变形为更圆形的形状。您如何将这些电线固定在适当的位置以保持所需的电缆横截面?您可以使用一根电线,但是这样一来,它将变得更难管理,更不灵活,并且更容易断裂和损坏。
从生产的角度来看,它很容易成为最简单的形状,我认为这是所有这些中的主要因素。如果在开始弯曲物体时考虑应变,则在机械上也是有利的。而且,如果您考虑一下,它也是在有限的空间内填充尽可能多的横截面面积(因此是导电材料)的最有效方法。