Чому мідні кабелі круглі?

Чому кабелі виготовляються тільки круглої форми? У чому перевага? Чому кабелів немає трикутної, чотирикутної або п'ятикутної форми?

Як Джессіка Кролик - тому що вони намальовані саме так.

Виробництво дроту передбачає протягування (витягування) дроту через послідовно менші штампи (часто з відпалом між ними). Плашки найпростіше виготовляти круглими отворами (вони зазвичай виготовляються з дуже твердих матеріалів, таких як алмаз).

Не весь дріт круглої форми прямокутної форми іноді використовується в індукторах та трансформаторах.

Коли ви віддаляєтесь від круглих перерізів, у вас виникають дві значні проблеми:

По-перше, кути чинять більший тиск на сусідні речі, і, швидше за все, це призведе до пошкодження ізоляції.

По-друге, для високочастотного використання струм шкіри може призвести до більш високого опору в кабелі з однаковою площею поперечного перерізу, але з кутами. Крім того, більша кількість ізоляції, необхідної для покриття цього провідника, також змінить опір. Хоча це може бути вирішено, ми вже добре розуміємо ефект шкіри, імпеданс та ізоляцію на високих частотах для круглих провідників, що дизайнерам буде обмежувати використання альтернативних конфігурацій без поважних причин (наприклад, встановлення більшої кількості міді в меншій області для ефективності в індукторах).

Є багато інших міркувань - малювання дроту вже важке і напружене, тому що круговий перетин зменшує контакт штампу для заданої ділянки міді. Ізоляція збільшиться за рахунок додаткової окружності трикутника або квадрата порівняно з колом (знову ж таки, для тієї ж площі поперечного перерізу міді). При згинанні або згинанні кутів виникла б більша напруга, швидше тверділа б і тріскалася швидше, ніж круговий кабель.

Під час обговорення кабелів стає ще важче зробити інші перерізи. Уявіть, що потрібно взяти 10 провідників, щоб зробити кабель у трикутнику. Коли зігнуті, скручені або стиснуті, ви знайдете, що окремі дроти в кабелі рухаються поза їх місця і деформуються до більш круглої форми. Як би ви тримали ці дроти на місці, щоб підтримувати потрібний перетин кабелю? Ви можете перейти на один провід, але тоді це буде набагато важче в управлінні, набагато менш гнучким і більш схильним до розриву та пошкодження.

Гнучкість

Круглий перетин дозволяє дроту прогинатися в будь-якому напрямку однаково.

Не суто мідний, але для більш великих кабелів ви отримуєте трикутні сердечники. Вони, як правило, використовують алюміній для більших сердечників.

У промисловості застосовуються тверді (прямокутні) металеві (як правило, мідні) шини, як правило, для застосувань високого струму:

... так, не завжди круглі.

З точки зору виробництва це легко найпростіша форма, яку можна отримати, яка, я вважаю, є домінуючим фактором у всьому цьому. Це також механічно вигідно, якщо ви вважаєте, що напруга починається згинати речі. А якщо ви задумаєтесь, це також є найефективнішим способом упакувати якомога більше площі поперечного перерізу (отже, провідного матеріалу) в обмеженому просторі.

Вони не тільки круглі. У будь-якому випадку дірки для штампів круглі, тому що їх простіше зробити і найбільш економічно. Також круглі кабелі є більш універсальними в деяких загальних ситуаціях, наприклад, вставити їх у гофровані (або не гофровані) труби, зігнути або вигнути їх у невеликому просторі, напр. коли потрібно підключити їх до електричних розеток для домашніх офісів тощо. Отже, кругла секція, як правило, найбільше використовується для практичних та економічних переваг. Так чи інакше, круглий переріз - не єдиний стандарт. Використовуються інші форми. Наприклад, нарешті, це поширення використання адгезивних плоских кабелів для домашніх або промислових електричних систем: ви просто прикріплюєте їх до стіни за допомогою їх адгезиву, і ви можете шпаклювати і фарбувати прямо на них без використання гофрованих труб, не обшиваючи стіну, без штукатурка.

Завдяки шкірному ефекту змінний струм має тенденцію рухатися по поверхні дроту. DC через усе ядро. Круглий провід максимізує поперечний переріз на одиницю використовуваного матеріалу, тому він є найбільш економічним при забезпеченні заданого калібру чи ємності. Він також має побічний ефект, що забезпечує найбільшу площу поверхні на поверхні провідника для заданої площі поперечного перерізу загального проводу.

Хоча сам процес виготовлення штампу в основному є причиною його форми, штампи можуть зробити його різними формами, але круглий перетин також є найбільш рентабельним.

Для кабелів низької напруги (240 В, 440 В) форма провідника не є критичною.

Для кабелів високої напруги (3,3 кВ і вище) напругу напруги потрібно контролювати, щоб ізоляція не руйнувалася.

Напруга напруги найсильніше в гострих кутах. Тож найпростіший спосіб контролювати це - зробити все кругом.