ضخامت سیم افشان

امتیاز کاربران : 0 از 5
ضخامت سیم افشان

در صورتی که بخواهید اطلاعاتی در مورد ضخامت سیم افشان داشته باشید می توانید تا پایان این مقاله همراه نت کابل باشید. اصطلاح 'gauge' برای تعریف قطر سیم استفاده می شود. از سیم سنج استفاده می شود تا میزان جریانی را که سیم می تواند با خیال راحت اداره کند ، تعیین کند. سیم سنج می تواند هم به برق و هم به حالت مکانیکی اشاره داشته باشد. این آموزش فقط موارد الکتریکی را پوشش می دهد. دو سیستم اصلی برای اندازه گیری گیج وجود دارد: سیم سنج آمریکایی (AWG) و سیم سنج استاندارد (SWG). تفاوت این دو برای این جهت بررسی ضخامت سیم افشان اساسی نیست. مقدار جریانی که سیم می تواند حمل کند به چند فاکتور مختلف بستگی دارد ، به عنوان مثال ترکیب سیم ، طول سیم و وضعیت سیم. به طور کلی ، سیم افشان ضخیم تر می تواند جریان بیشتری را حمل کند. توجه به ضخامت سیم افشان می‌تواند حائز اهمیت باشد.

مقاومت و طول

دو مدار را با باتری های ولتاژ یکسان ، اما طول های مختلف از همان نوع سیم (ضخامت و ماده یکسان) مقایسه کنید:

مقاومت و طول سیم

نمودارهای مربوط به غلظت الکترونها / انرژی پتانسیل محصور شده به صورت زیر خواهد بود:

نمودارهای مربوط به غلظت الکترونها

با شیب ملایم تر ، نیروی شتاب دهنده الکترونها در (2) کمتر از (1) خواهد بود. این بدان معناست که سرعت متوسط الکترونها در (2) کمتر از (1) خواهد بود. الکترونهایی که از مقطع سیم در (2) عبور می کنند کمتر از (1) هستند. به عبارت دیگر ، جریان (2) کمتر از (1) خواهد بود. با توجه به اینکه ولتاژ برای هر دو سیم یکسان است ، با توجه به تعریف آن ، مقاومت سیم بلندتر از سیم کوتاهتر بیشتر است (برای یک V خاص ، V / I هرچه کوچکتر می شود بزرگتر می شود). به نوعی ، این به نظر عجیب می رسد. اگر هر دو سیم از یک نوع فلز ساخته شده اند ، چرا مقاومت متفاوت؟ نکته مهمی که باید ارزیابی شود این است که نحوه تعریف مقاومت به این معنی است که از سیم به عنوان یک جسم و نه از ماده سیم یاد می کند. 

مقاومت و ضخامت سیم افشان (سطح مقطع)

دو مدار را با باتری های ولتاژ یکسان ، با طول یکسان سیم ، از همان ماده مقایسه کنید ، اما در ضخامت سیم افشان، یک سیم ضخیم تر از سیم دیگر است. شیب غلظت در هر دو سیم یکسان خواهد بود. برای نشان دادن ضخامت های مختلف دو سیم باید یک محور اضافی به نمودارهای خود اضافه کنیم:

مقاومت و ضخامت سیم افشان

سرعت متوسط الکترونها در هر دو سیم یکسان خواهد بود - شیب یکسان است. با این حال ، ما باید به فکر حرکت الکترونها در پایین هر شیب در عرض هر شیب (سطح مقطع هر سیم) باشیم. این بدان معنی است که در مجموع الکترونهای بیشتری از شیب (4) عبور می کنند تا شیب (3). در سیم ضخیم تر جریان بیشتری وجود دارد (البته در هر واحد مساحت ، هر سیم جریان مشابهی را حمل می کند). به یک معنا ، می توانیم به فکر حرکت الکترونها در "خطوط" به سمت پایین باشیم ، که هر "خط" همان تعداد الکترون در ثانیه را از یک خط عبور می دهد. یک سیم ضخیم تر به یک باره دارای "خطوط" بیشتری است. جریان بالاتر برای ولتاژ معین به معنای مقاومت کمتر است. سیم ضخیم تر در (4) مقاومت کمتری نسبت به سیم نازک تر در (3) دارد. مقاومت سیم با افزایش ضخامت سیم افشان کاهش می یابد.

مقاومت مواد مختلف

اگر بخواهیم مقاومت مواد مختلف را مقایسه کنیم ، باید از سیمهایی با همان طول و ضخامت یکسان استفاده کنیم. در نتیجه نیاز است تا چگونگی اندازه گیری ضخامت سیم افشان را بدانیم. چنین سیمهایی از مواد مختلف مقاومتهای مختلفی دارند (به عنوان جسم). تفاوت مقاومت در برابر ماده را مقاومت ('rho') ماده می نامند. (مقاومت به ماده ، مقاومت در برابر جسم اشاره دارد). هرچه مقاومت یک سیم با طول و ضخامت معین بیشتر باشد ، مقاومت ماده نیز بیشتر است. از نظر مدل قبلی ما ، ما می توانیم مقاومت را به تعداد پین های شیب پین بال خود تشبیه کنیم - هر چه مقاومت بیشتر باشد ، تعداد پین های مانع سقوط الکترون بیشتر است. با پین های بیشتر ، سرعت متوسط پایین شیب کندتر خواهد بود.

چگونه ضخامت سیم افشان برای درجه بندی های مختلف جریان 

اول از همه شما باید بدانید که چه مقدار اختلاف پتانسیل (در ولت) و حداکثر جریان (در آمپر) ممکن است از مدار عبور کند.

ماده: انتخاب ماده از این جهت مهم است که خاصیت مقاومت آن (مقاومت به نام مقاومت) عامل مهمی در تصمیم گیری مقطع عرضی (یا ضخامت) است.

سیم با مقاومت صفر

داشتن سیم با مقاومت صفر غیرممکن است. از این رو در نظر گرفتن مقاومت لازم است. (فرض کنید در کسری 1 اهم باشد)
اکنون بسته به طول سیم (طبق نیاز شما) می توانید سطح مقطع (از ضخامت سیم "A") را محاسبه کنید.
بنابراین ما:

سطح مقطع "A" = [مقاومت (rho) * طول "L"] / مقاومت "R"       

      Cross sectional area ‘A’ = [resistivity (rho) * Length ‘L’]/Resistance ‘R’

چگونه می توان مقدار درست را برای مقاومت "R" هنگام محاسبه ضخامت انتخاب کرد؟

از آنجا که مدار را طبق نیاز خود می سازید ، باید از رتبه بندی بار خود اطمینان حاصل کنید (یعنی جریان و ولتاژ آن). بنابراین این نیاز فعلی را ارائه می دهد. در حال حاضر اختلاف پتانسیل حاصل از مقاومت سیم و جریان در آن باید در مقایسه با منبع تغذیه ولتاژ منبع یا باتری قابل اغماض باشد. بر این اساس شما باید مقاومت را در نظر بگیرید.

استفاده جریان های متناوب از سیم های نازک تر

هرچه ولتاژ بیشتر باشد ، سیم نازک تر می شود (تا یک نقطه). ظرفیت حمل جریان تابعی از سطح مقطع سیم است ، ظرفیت حمل ولتاژ تابعی از ضخامت عایق سیم است. اما برای بسیاری از انواع مواد عایق ، قرار دادن لایه های بسیار نازک انسداد روی هادی غیر عملی است و این بدان معنی است که ضخامت سیم افشان توسط جریان تعیین می شود ، برای حمل آمپر بیشتر به مس (یا آلومینیوم) بیشتری نیاز دارید. بنابراین ، فرض کنید شما نیاز به 1000 وات نیرو دارید. با ولتاژ 120 ولت ، 120 ولت 8. 8.33 آمپر = 1000 وات. بنابراین ، شما به یک رسانا نیاز دارید که بتواند 8.33 آمپر را تحمل کند. برای یک حرکت کوتاه ، سیم 20 گیگابایتی این کار را انجام می دهد. برای طولانی تر ، 12 گیج. بنابراین پاسخ شما این است که در ولتاژ برابر ، تفاوتی وجود ندارد ، سیستم های AC معمولاً ولتاژ بسیار بالاتری نسبت به سیستم های DC دارند.

ضخامت سیم مورد نیاز 

هنگام اتصال در موارد گوناگون می توان فهمید که از چه نوع سیم هایی باید استفاده کنید. نحوه اتصال همه سیم ها نیز در موارد مختلف ذکر شده است ، اما ضخامت این سیم ها باید چقدر باشد؟ در ابتدا ، بیایید این قانون کلی را که ما از کابل های مسی استفاده می کنیم و نه مورد دیگری تنظیم کنیم.

طراحی برای بدترین حالت

تمام محاسبات انجام شده برای بدترین حالت که روشنایی کامل است طراحی شده اند. افراد اکثر اوقات افراد نور را روی روشنایی کامل تنظیم نمی کنند. (یا واقعاً با نسخه های بسیار قدرتمند) اجرا نخواهند کرد، با این حال ، تمایل بر این است که همه تنظیمات به گونه ای طراحی شود كه اگر به روشنایی كامل نیاز داشته باشیم یا مشكلی پیش آمده باشد ، كل تنظیمات (منبع تغذیه + كابل کشی + کم نورتر + خنک کننده)  بتواند مقدار توان تولیدی را به عهده بگیرد، به این ترتیب احتمال وقوع آتش سوزی بسیار کم است!

روش محاسبه ضخامت 

برای محاسبه ضخامت مورد نیاز ابتدا باید بدانیم که طول کابل چقدر است. به عنوان یک قاعده کلی ، اتلاف حدود 5٪ (افت ولتاژ) برای اکثر اتصالات DC قابل قبول است. میزان از دست دادن ولتاژ یک کابل مستقیماً به طول یک کابل وابسته است کابل انتخابی ممکن است برای مثال به جهت 20 سانتی متر خوب باشد اما اگر به مسافت طولانی تری مثلاً 5 متر احتیاج دارید ، به کابل های بسیار ضخیم تری احتیاج پیدا خواهید کرد. دومین عامل مهم این است که چند آمپر برای عبور از طریق کابل نیاز دارند. ولتاژ یک عامل مستقیم در تعیین ضخامت کابل بازی نمی کند اما میزان وات را که می تواند در پایان کابل عبور کند و میزان اتلاف آن را تعیین می کند. بنابراین Amperage + Length ضخامت کابل را تعیین می کند.

تاثیر ضخامت سیم برمقاومت

تاثیر ضخامت سیم بر مقاومت 

مثالی برای درک تاثیر ضخامت سیم افشان بر مقاومت آن، معلمی با استفاده از تشبیه بزرگراه دلیل را توضیح داد. هرچه تعداد خطوط شما بیشتر باشد ، سرعت خودروها با سرعت بیشتری طی می شود ، جایی که تعداد خطوط به وضوح نشان دهنده ضخامت سیم و اتومبیل ها نشان دهنده الکترون هستند. به حد کافی ساده است. اما آیا نباید سیم پس از یک نقطه خاص آنقدر ضخیم شود که ضخامت بعد از آن تاثیری در مقاومت نداشته باشد؟ به عنوان مثال ، اگر 100 اتومبیل دارید که از یک بزرگراه پایین می روند ، یک بزرگراه 4 خطه به شما امکان می دهد سرعت حرکت ماشین ها بسیار سریعتر از یک خط باشد ، زیرا در هر لاین تعداد ماشین های کمتری وجود دارد. اما بزرگراه 1000 لاین به بزرگی یک لاین 10000 کارایی خواهد داشت ، زیرا در هر دو بزرگراه هر اتومبیل خط مخصوص خود را دارد. بعد از 100 خط ، تعداد خطوط مقاومت ایجاد نمی کند.

محاسبه ضخامت کابل براساس مواد و جریان 

محاسبه ضخامت کابل براساس مواد

پس از انکه در مورد ضخامت سیم افشان صحبت کردیم حال باید بدانید که در مورد انتخاب ضخامت کابل برخی از موضوعات وجود دارد که باید به آنها توجه کنید: افت ولتاژ ، گرمایش کابل ، تداخل الکترومغناطیسی ، تطبیق امپدانس. حداکثر افت ولتاژ مجاز پارامتر خوبی برای محاسبه ضخامت کابل است. در بیشتر شرایط این عامل محدودیت است و ممکن است به تنهایی (بدون نیاز به محاسبه عوامل دیگر) ضخامت کابل را تعریف کند. نت کابل در نظر دارد با تولید سیم افشان در سایزهای مختلف، پاسخگوی نیاز مشتریانش باشد. ضخامت سیم افشان می تواند نکته مهمی جهت انتخاب سیم مناسب باشد، نت کابل با استفاده از مواد اولیه مرغوب، تولیداتی باکیفیت را روانه بازار می کند.

منبع

امتیاز شما
امتیاز دهید
شما هم میتوانید به این محصول امتیاز دهید!
نظر خود را بنویسید

ثبت نظر

کد امنیتی