电缆的阻抗原理与计算(摘录)

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导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算1.导线(电缆)的电阻计算每千米长导线(电缆)的交流电阻R0按下式计算=式中R0——导线(电缆)的交流电阻():S——导线标称截面(mm2):ρ——导线材料的电阻率(Ω∙mm2/Km)导线温度发生变化时,其电阻值也要发生变化,温度与电阻的关系如下Rt=R20{1+20(t—20)}式中Rt—温度t℃时的电阻(Km)R20—温度为20℃时的电阻(Km)20—电阻的温度系数(1℃)常用导电金属线在20℃时的电阻率,导电率和电阻温度系数,见下表在电力网计算中,还必须对电阻率和导电率进行修正,这是因为导线和电缆芯线大多是绞线,实际长度要比导线长度大%~%;其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些;此外,实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20℃,计算时应根据实际情况取一平均温度。

修正后,平均温度20℃时的各类电缆的电阻率和导电率如下;铜芯ρ20=18.5Ω∙mm2/Km,20=.Km(∙mm2);铝芯ρ20=31.2Ω∙mm2/Km,20=.Km(∙mm2)2.导线(电缆)的电抗计算(1)三相导线(电缆)的电抗估算。

电缆的电抗值通常由制造厂提供,当缺乏该项技术数据时,可采用下列数据进行估计:1Kv电缆,=.,6~10Kv电缆,=.,35Kv电缆,=. .(2)导线的电抗计算。

1) 铜及铝导线的电抗=f(.(/)+0.5)×-4式中:—导线电抗()f---交流电频率,工频f=50HzD1—三相导线间的几何均距()d—导线外径()—导线材料的相对磁导率,对有色金属=12) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难,一般用查表法。

3) 钢、铁导线的电抗=‘+”式中’——钢.铁导线的外感抗()’=f(.(/)+0.5)×-4’’----钢、铁导线的内感抗(因电流大小而不同,需查表)()。

如何计算阻抗范文

如何计算阻抗范文

如何计算阻抗范文阻抗是指电路对交流电的阻碍程度,它包括电阻和电抗两个部分。

电阻是电流通过电路时消耗的能量,电抗是电路对电流变化速率的反应。

阻抗的计算涉及到不同类型的电路,包括纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路,以及复杂电路中的组合。

1.纯电阻电路:纯电阻电路只存在电阻,没有电感和电容。

在这种情况下,阻抗等于电阻的值。

计算阻抗的公式为:Z=R其中,Z为总阻抗,R为电阻值。

2.纯电感电路:纯电感电路只存在电感,没有电阻和电容。

在这种情况下,阻抗等于感抗,计算阻抗的公式为:Z=jωL其中,Z为总阻抗,j为虚数单位,ω为角频率,L为电感值。

3.纯电容电路:纯电容电路只存在电容,没有电阻和电感。

在这种情况下,阻抗等于容抗,计算阻抗的公式为:Z=-j/ωC其中,Z为总阻抗,j为虚数单位,ω为角频率,C为电容值。

4.复杂电路中的组合:对于复杂电路,包含多个电阻、电感和电容元件时,可以使用复杂电阻的计算方法。

复杂电阻由串联和并联电路中的电阻、电感和电容元件计算得到。

-串联复杂阻抗:在串联电路中,各个元件的阻抗相加。

例如,一个电路中有一个电阻R1,一个电感L1和一个电容C1,那么总阻抗为:Z=R1+jωL1-j/ωC1-并联复杂阻抗:在并联电路中,各个元件的阻抗求倒数后相加取倒数。

例如,一个电路中有一个电阻R1,一个电感L1和一个电容C1,那么总阻抗为:Z=1/(1/R1+jωL1+j/ωC1)要计算总阻抗,需要知道电路中的元件值,频率,以及元件的连接方式(串联或并联)。

根据不同电路类型的计算公式,可以进行总阻抗的计算。

阻抗的有关计算公式

阻抗的有关计算公式

影响高频测试的因素一、影响特性阻抗的主要因素即电容与电感间的关系(公式见图)从阻抗公式看影响特性阻抗值的只有外径(外径可以看成和导线间距α相等)、总的绞合系数(λ)、组合绝缘介质的等效相对介电常数(εr)。

而且,Z正比于α和λ,反比于εr。

所以只要控制好了α、λ、εr的值,也就能控制好了Z。

一般来说节距越小Z越小,稳定性也越好,ZC 的波动越小。

1导体外径:绝缘外径越小阻抗越大。

2电容:电容越小发泡度越大同时阻抗也越大;3绝缘外观:绝缘押出不能偏心,同心度控制在90%以上;外观要光滑均匀无杂质,椭圆度在85%以上。

电线押完护套后基本上阻抗是不会再出现变化的,生产过程中的随机缺陷较小时造成的阻抗波动很小,除非在生产过程有过大的外部压力致使发泡线被压伤或压变形。

当较严重的周期性不均匀缺陷时,且相邻点间的距离等于电缆传输信号波长的一半时,在此频率点及其整数倍频率点上将出现显着的尖峰(即突掉现象),这时不但阻抗不过,衰减也过不了。

二、各工序影响衰减的主要因素a衰减=a金属衰减+a介质材料衰减+a阻抗不均匀时反射引起的附加衰减1.导体:导体外径下公差,电阻增大,影响传输效果及阻抗;所以一般都采用上公差的导体做发泡线。

高频时信号传输会出现集肤效应,信号只是在导体的表面流过,所以要求导体表面要平滑,绞合绝对不能出现跳股现象,单支导体及绞合后的圆整度要好。

导体束绞、绝缘押出及芯线对绞时张力都不能过大,以防拉细导体。

2.绝缘:在绝缘时影响衰减的因素主要有绝缘材料、绝缘线径稳定性、发泡电容值及气泡匀密度、同心度(发泡层及结皮的同心度)、芯线的圆整度。

在测试频率越高时对发泡材料的要求越高,但现在所用的DGDA3485是现在高频线用得最广泛的化学发泡料。

控制绝缘主要有以下几项:A.外径要控制在工艺要求偏差±0.02mm之内;B.发泡要均匀致密,电容要控制在工艺要求偏差±1.0PF之内;C.绝缘外结皮厚度控制在0.05mm以内;D.色母配比不能过大,越少越好,在1.5%左右;E.外观:外观要光滑均匀,无杂质,椭圆度在85%以上。

线缆阻抗计算公式

线缆阻抗计算公式

线缆阻抗计算公式线缆阻抗是指电缆或导线对电流流动的阻碍程度,是电缆或导线的物理特性之一。

了解线缆阻抗的计算公式对于电气工程师和电子技术人员来说非常重要。

本文将介绍线缆阻抗的计算公式及其应用。

一、什么是线缆阻抗?线缆阻抗是指电缆或导线对电流流动的阻碍程度。

它是由电缆或导线的电感、电容和电阻等因素综合决定的。

电缆或导线的阻抗越大,通过它的电流越小;阻抗越小,通过它的电流越大。

二、线缆阻抗计算公式常见的线缆阻抗计算公式如下:1. 电缆或导线的电感阻抗计算公式:ZL = jωL其中,ZL为电感阻抗,j为虚数单位,ω为角频率,L为电感。

2. 电缆或导线的电容阻抗计算公式:ZC = 1 / (jωC)其中,ZC为电容阻抗,C为电容。

3. 电缆或导线的电阻阻抗计算公式:ZR = R其中,ZR为电阻阻抗,R为电阻。

4. 电缆或导线的总阻抗计算公式:Z = √(ZL^2 + ZC^2 + ZR^2)其中,Z为总阻抗,ZL为电感阻抗,ZC为电容阻抗,ZR为电阻阻抗。

三、线缆阻抗计算公式的应用线缆阻抗计算公式在电气工程和电子技术中具有广泛的应用。

1. 电缆设计:根据电缆的使用环境和要求,计算线缆的阻抗,选择适合的电缆材料和规格。

2. 信号传输:在数据通信中,为了保证信号的传输质量,需要计算线缆的阻抗,选择匹配的信号源和负载。

3. 电气系统分析:在电气系统中,计算线缆的阻抗有助于分析电路的特性和性能,确保电流和电压的稳定传输。

4. 高频电路设计:在射频电路设计中,计算线缆的阻抗有助于匹配电路的传输线和负载,提高电路的工作效率和性能。

线缆阻抗计算公式是电气工程和电子技术中必不可少的工具。

掌握线缆阻抗的计算方法,可以帮助工程师和技术人员设计和分析电路,提高电气系统的性能和可靠性。

同时,合理选择线缆材料和规格,可以有效降低能耗和成本,提高电缆的传输效率和质量。

电缆的电抗和阻抗计算

电缆的电抗和阻抗计算

电缆的电抗和阻抗计算
电缆是电力传输和信号传输中常用的导线,其电抗和阻抗的计算对于电力系统的设计和电路的分析非常重要。

本文将介绍电缆电抗和阻抗的计算方法及其应用。

首先,我们来了解一下电抗和阻抗的概念。

电抗是指电缆对交流电的阻碍程度,可以分为电感抗和电容抗。

电感抗是指电缆对电流变化的反应,主要由电感引起;电容抗是指电缆对电压变化的反应,主要由电容引起。

阻抗是指电缆对交流电的总体阻碍程度,包括电阻和电抗。

对于计算电缆的电感抗,我们可以使用下面的公式:
XL=2πfL
其中,XL表示电感抗,f表示频率,L表示电感。

对于计算电缆的电容抗,我们可以使用下面的公式:
XC=1/(2πfC)
其中,XC表示电容抗,f表示频率,C表示电容。

在计算电缆的总电抗时,我们需要考虑电感抗和电容抗的综合影响。

可以使用下面的公式计算电缆的总电抗:
Z=√(R^2+(XL-XC)^2)
其中,Z表示电缆的总电抗,R表示电缆的电阻,XL表示电感抗,XC表示电容抗。

通过计算电缆的电抗和阻抗,我们可以评估电缆在交流电路中的性能和稳定性。

在电力系统设计中,合理计算电缆的电抗和阻抗有助于保证电缆的传输效率和稳定性。

在电路分析中,我们可以根据电缆的电抗和阻抗来预测电路的响应和特性。

总之,电缆的电抗和阻抗计算是电力系统设计和电路分析中的重要内容。

通过合理计算电缆的电抗和阻抗,我们可以评估电缆的性能和稳定性,保证电力传输和信号传输的有效性。

这对于提高电力系统的运行效率和电路分析的准确性具有重要意义。

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算1.导线(电缆)的电阻计算每千米长导线(电缆)的交流电阻R0按下式计算=式中R0——导线(电缆)的交流电阻():S——导线标称截面(mm2):ρ——导线材料的电阻率(Ω∙mm2/Km)导线温度发生变化时,其电阻值也要发生变化,温度与电阻的关系如下Rt=R20{1+20(t—20)}式中Rt—温度t℃时的电阻(Km)R20—温度为20℃时的电阻(Km)20—电阻的温度系数(1℃)常用导电金属线在20℃时的电阻率,导电率和电阻温度系数,见下表在电力网计算中,还必须对电阻率和导电率进行修正,这是因为导线和电缆芯线大多是绞线,实际长度要比导线长度大%~%;其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些;此外,实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20℃,计算时应根据实际情况取一平均温度。

修正后,平均温度20℃时的各类电缆的电阻率和导电率如下;铜芯ρ20=18.5Ω∙mm2/Km,20=.Km(∙mm2);铝芯ρ20=31.2Ω∙mm2/Km,20=.Km(∙mm2)2.导线(电缆)的电抗计算(1)三相导线(电缆)的电抗估算。

电缆的电抗值通常由制造厂提供,当缺乏该项技术数据时,可采用下列数据进行估计:1Kv电缆,=.,6~10Kv电缆,=.,35Kv电缆,=. .(2)导线的电抗计算。

1) 铜及铝导线的电抗=f(.(/)+0.5)×-4式中:—导线电抗()f---交流电频率,工频f=50HzD1—三相导线间的几何均距()d—导线外径()—导线材料的相对磁导率,对有色金属=12) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难,一般用查表法。

3) 钢、铁导线的电抗=‘+”式中’——钢.铁导线的外感抗()’=f(.(/)+0.5)×-4’’----钢、铁导线的内感抗(因电流大小而不同,需查表)()。

阻抗计算说明

阻抗计算说明

阻抗计算说明Rev0.0heroedit@z给初学者的一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教!在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义z传输线阻抗的由来以及意义传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论)如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路:从此图可以推导出电报方程取传输线上的电压电流的正弦形式得推出通解定义出特性阻抗无耗线下r=0, g=0得注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义) εµ=EH Z 特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出.Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来.z 叠层(stackup)的定义我们来看如下一种stackup,主板常用的8层板(4层power/ground 以及4层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的Oz 的概念Oz 本来是重量的单位Oz(盎司 )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下Oz/ft² 1/4 1/2 1 2 3 4Copper Plating Thickness (mil)0.36 0.7 1.4 2.8 4.2 5.6介电常数(DK)的概念电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co 之比为介电常数:Prepreg/Core 的概念pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.z 传输线特性阻抗的计算首先,我们来看下传输线的基本类型,在计算阻抗的时候通常有如下类型: 微带线和带状线,对于他们的区分,最简单的理解是,微带线只有1个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示对照上面常用的8层主板,只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型在计算传输线特性阻抗的时候, 主板阻抗要求基本上是:单线阻抗要求55或者60Ohm,差分线阻抗要求是70~110Ohm,厚度要求一般是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度.在此假设板厚为1.6mm,也就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下的叠层来走线"'/εεε−==Co Cx先来计算微带线的特性阻抗,由于top层和bottom层对称,只需要计算top层阻抗就好的,采用polar si6000,对应的计算图形如下:在计算的时候注意的是:1,你所需要的是通过走线阻抗要求来计算出线宽W(目标)2,各厂家的制程能力不一致,因此计算方法不一样,需要和厂家进行确认3,表层采用coated microstrip计算的原因是,厂家会有覆绿漆,因而没用surface microstrip计算,但是也有厂家采用surface microstrip来计算的,它是经过校准的4,w1和w2不一样的原因在于pcb板制造过程中是从上到下而腐蚀,因此腐蚀出来有梯形的感觉(当然不完全是)5,在此没计算出精确的60Ohm阻抗,原因是实际制程的时候厂家会稍微改变参数,没必要那么精确,在1,2ohm范围之内我是觉得没问题6,h/t参数对应你可以参照叠层来看再计算出L5的特性阻抗如下图记得当初有各版本对于stripline还有symmetrical stripline的计算图,实际上的差异从字面来理解就是symmetrical stripline其实是offset stripline的特例H1=H2在计算差分阻抗的时候和上面计算类似,除所需要的通过走线阻抗要求来计算出线宽的目标除线宽还有线距,在此不列出选用的图是在计算差分阻抗注意的是:1,在满足DDR2 clock 85Ohm~1394 110Ohm差分阻抗的同时又满足其单端阻抗,因此我通常选择的是先满足差分阻抗(很多是电流模式取电压的)再考虑单端阻抗(通常板厂是不考虑的,实际做很多板子,问题确实不算大,看样子差分线还是走线同层同via同间距要求一定要符合)----------谨以此文怀念初学SI的艰苦岁月。

电缆的阻抗原理--算

电缆的阻抗原理--算

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低压动力电缆电阻电抗计算公式详解详解

低压动力电缆电阻电抗计算公式详解详解

低压电源电缆阻力反应计算公式细节:
一个导体的阻力是使用公式R = ρ × L 、 A计算出来的,其中R是阻力,ρ是阻力,L是导体的长度,A是导体的截面区域。

电缆的响应由公式X=2 × × × × f × L × C决定,其中X是反应,π是数学常数,f是频率,L是电缆的长度,C是电容。

为了计算总阻力,我们可以使用公式Z= (R…2+X…2),其中Z是总阻力,R是阻力,X是反应。

在处理低压电源电缆时,必须考虑电阻和反应,以确保电力系统的效率和安全。

材料的抗电性是衡量其抵抗电流流的能力的一种尺度。

通常用Ohm 米(Ω⋅m)测量。

不同的材料具有不同的耐受性,因此在计算耐受性时必须考虑导体的具体材料。

导体的截面区域是电缆截面形成的圆形区域。

它以平方米(m…2)测量,是决定电缆阻力的关键因素。

导线长度是电缆的实际长度,以米(m)计。

电缆越长,电阻越高,因此在计算电阻时必须考虑长度。

以hertz(Hz)测量的电气系统的频率是决定电缆反应的关键因素。

不同的频率会产生不同的反应值,因此在计算反应时必须考虑到这一点。

电缆的电容是衡量其存储电荷能力的一个尺度。

它以远距线(F)测量,在决定电缆的反应方面起着关键作用。

通过考虑这些因素并利用适当的公式,人们可以准确计算低压电源电
缆的电阻和反应。

这对于设计和维持高效和安全的电力系统至关重要。

线缆阻抗计算公式

线缆阻抗计算公式

线缆阻抗计算公式
线缆阻抗计算公式是用来计算线缆阻抗的数学公式,它在电子工程领域中起着重要的作用。

线缆阻抗是指在电路中传输信号时线缆对信号的抵抗程度,是线缆的一个重要参数。

线缆阻抗计算公式的一般形式为Z = √(L/C),其中Z表示线缆的阻抗,L表示线缆的电感,C表示线缆的电容。

这个公式是根据电磁学理论推导出来的,可以帮助工程师们准确地计算线缆的阻抗。

线缆阻抗计算公式的推导过程比较复杂,涉及到电磁学、微积分等多个学科的知识。

在实际工程中,我们可以通过测量线缆的电感和电容来得到线缆的阻抗值,也可以通过使用计算软件进行计算。

线缆阻抗的大小对于电路的设计和信号传输有着重要的影响。

在高频电路中,线缆的阻抗要与信号源的阻抗匹配,以保证信号的传输质量。

如果线缆的阻抗与信号源的阻抗不匹配,会导致信号的反射和衰减,从而影响信号的传输效果。

在实际应用中,我们可以根据需要选择不同阻抗的线缆。

常见的线缆阻抗有50欧姆和75欧姆两种,分别用于不同的应用场景。

例如,50欧姆线缆常用于无线通信和射频传输,而75欧姆线缆常用于电视信号传输。

除了线缆的阻抗,还有其他一些因素也会影响信号的传输质量。

例如,线缆的长度、材料、绝缘层等都会对信号的传输产生影响。


此,在实际设计中,我们需要综合考虑这些因素,选择合适的线缆来满足设计需求。

线缆阻抗计算公式是电子工程领域中的重要工具,它可以帮助工程师们准确地计算线缆的阻抗。

通过合理选择线缆阻抗,我们可以提高电路的传输质量,保证信号的稳定传输。

因此,在电子工程中,掌握线缆阻抗计算公式是非常重要的。

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算1.导线(电缆)的电阻计算每千米长导线(电缆)的交流电阻R0按下式计算R0=ρS式中R0——导线(电缆)的交流电阻(ΩKm):S——导线标称截面(mm2):ρ——导线材料的电阻率(Ω∙mm2/Km)导线温度发生变化时,其电阻值也要发生变化,温度与电阻的关系如下Rt=R20{1+α20(t—20)}式中Rt—温度t℃时的电阻(ΩKm)R20—温度为20℃时的电阻(ΩKm)α20—电阻的温度系数(1℃)常用导电金属线在20℃时的电阻率,导电率和电阻温度系数,见下表在电力网计算中,还必须对电阻率和导电率进行修正,这是因为导线和电缆芯线大多是绞线,实际长度要比导线长度大2%~3%;其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些;此外,实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20℃,计算时应根据实际情况取一平均温度。

修正后,平均温度20℃时的各类电缆的电阻率和导电率如下;铜芯ρ20=18.5Ω∙mm2/Km,γ20=0.054Km(Ω∙mm2);铝芯ρ20=31.2Ω∙mm2/Km,γ20=0.032Km(Ω∙mm2)2.导线(电缆)的电抗计算(1)三相导线(电缆)的电抗估算。

电缆的电抗值通常由制造厂提供,当缺乏该项技术数据时,可采用下列数据进行估计:1Kv电缆,χ0=0.06ΩKm,6~10Kv电缆,χ0=0.08ΩKm,35Kv电缆,χ0=0.12ΩKm .(2)导线的电抗计算。

1) 铜及铝导线的电抗χ0=2πf(4.6lg(2D1/d)+0.5μ)×10-4式中:χ0—导线电抗(ΩKm)f---交流电频率,工频f=50HzD1—三相导线间的几何均距(mm)d—导线外径(mm)μ—导线材料的相对磁导率,对有色金属μ=12) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难,一般用查表法。

3) 钢、铁导线的电抗χ0=x0‘+x0”式中x0’——钢.铁导线的外感抗(ΩKm)x0’=2πf(4.6lg(2D1/d)+0.5μ)×10-4x0’’----钢、铁导线的内感抗(因电流大小而不同,需查表)(ΩKm)。

导线电缆的电阻和电抗的计算

导线电缆的电阻和电抗的计算

导线电缆的电阻和电抗的计算导线和电缆的电阻和电抗是在电力传输和电子设备中非常重要的参数。

本文将详细介绍导线和电缆的电阻和电抗的计算方法。

1.导线的电阻计算:导线的电阻是由导线的材料、截面积和长度来决定的。

常用的导线材料有铜和铝。

R=(ρ*L)/A其中,R是导线的电阻,ρ是铜的电阻率,L是导线的长度,A是导线的截面积。

R=(ρ*L)/A其中,R是导线的电阻,ρ是铝的电阻率,L是导线的长度,A是导线的截面积。

2.导线的电抗计算:导线的电抗是导线对交流电流的阻碍程度。

导线的电抗一般分为纯电容和纯感抗。

-对于纯电容导线:纯电容导线的电抗可以通过下面的公式计算:Xc=-1/(2πfC)其中,Xc是导线的电抗,f是交流电源的频率,C是导线的电容。

-对于纯感抗导线:纯感抗导线的电抗可以通过下面的公式计算:Xl=2πfL其中,Xl是导线的电抗,f是交流电源的频率,L是导线的电感。

3.电缆的电阻计算:电缆的电阻是由电缆导体的材料、截面积和长度来决定的。

电缆通常由多股细线组成,因此需要考虑电缆中电流的分布。

-对于多股导线电缆:可以通过下面的公式计算多股导线电缆的电阻:R=(ρ*L)/(n*A)其中,R是电缆的电阻,ρ是导线材料的电阻率,L是电缆的长度,n是电缆中导线的股数,A是每股导线的截面积。

4.电缆的电抗计算:电缆的电抗可以通过导线的电阻和电抗的叠加来计算。

-对于纯电阻电缆:纯电阻电缆的电抗等于电阻。

-对于存在电感或电容的电缆:电缆的总电抗等于导线的电阻和电抗之和。

综上所述,导线和电缆的电阻和电抗的计算方法可以根据导线和电缆的特性和材料的不同而有所差异。

准确计算导线和电缆的电阻和电抗是电力传输和电子设备设计的重要一环,可以有效地提高能源利用效率和电路的稳定性。

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算1.导线(电缆)的电阻计算每千米长导线(电缆)的交流电阻R0按下式计算=式中R0——导线(电缆)的交流电阻():S——导线标称截面(mm2):ρ——导线材料的电阻率(Ω∙mm2/Km)导线温度发生变化时,其电阻值也要发生变化,温度与电阻的关系如下Rt=R20{1+20(t—20)}式中Rt—温度t℃时的电阻(Km)R20—温度为20℃时的电阻(Km)20—电阻的温度系数(1℃)常用导电金属线在20℃时的电阻率,导电率和电阻温度系数,见下表在电力网计算中,还必须对电阻率和导电率进行修正,这是因为导线和电缆芯线大多是绞线,实际长度要比导线长度大%~%;其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些;此外,实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20℃,计算时应根据实际情况取一平均温度。

修正后,平均温度20℃时的各类电缆的电阻率和导电率如下;铜芯ρ20=18.5Ω∙mm2/Km,20=.Km(∙mm2);铝芯ρ20=31.2Ω∙mm2/Km,20=.Km(∙mm2)2.导线(电缆)的电抗计算(1)三相导线(电缆)的电抗估算。

电缆的电抗值通常由制造厂提供,当缺乏该项技术数据时,可采用下列数据进行估计:1Kv电缆,=.,6~10Kv电缆,=.,35Kv电缆,=. .(2)导线的电抗计算。

1) 铜及铝导线的电抗=f(.(/)+0.5)×-4式中:—导线电抗()f---交流电频率,工频f=50HzD1—三相导线间的几何均距()d—导线外径()—导线材料的相对磁导率,对有色金属=12) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难,一般用查表法。

3) 钢、铁导线的电抗=‘+”式中’——钢.铁导线的外感抗()’=f(.(/)+0.5)×-4’’----钢、铁导线的内感抗(因电流大小而不同,需查表)()。

导线、电缆的电阻和电抗的计算之欧阳术创编

导线、电缆的电阻和电抗的计算之欧阳术创编

导线、电缆的电阻和电抗的计算1.导线(电缆)的电阻计算每千米长导线(电缆)的交流电阻R0按下式计算RR=RR式中R0——导线(电缆)的交流电阻(RRR):S——导线标称截面(mm2):ρ——导线材料的电阻率(Ω∙mm2/Km)导线温度发生变化时,其电阻值也要发生变化,温度与电阻的关系如下Rt=R20{1+R20(t—20)}式中Rt—温度t℃时的电阻(RKm)R20—温度为20℃时的电阻(RKm)R20—电阻的温度系数(1℃)常用导电金属线在20℃时的电阻率,导电率和电阻温度系数,见下表导线和电缆芯线大多是绞线,实际长度要比导线长度大R%~R%;其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些;此外,实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20℃,计算时应根据实际情况取一平均温度。

修正后,平均温度20℃时的各类电缆的电阻率和导电率如下;铜芯ρ20=18.5Ω∙mm2/Km,R20=R.RRRKm(R∙mm2);铝芯ρ20=31.2Ω∙mm2/Km,R20=R.RRRKm(R∙mm2)2.导线(电缆)的电抗计算(1)三相导线(电缆)的电抗估算。

电缆的电抗值通常由制造厂提供,当缺乏该项技术数据时,可采用下列数据进行估计:1Kv电缆,RR=R.RRRRR,6~10Kv电缆,RR=R.RRRRR,35Kv电缆,RR=R.RRRRR .(2)导线的电抗计算。

1) 铜及铝导线的电抗RR=RR f(R.RRR(RRR/R)+0.5R)×RR-4式中:RR—导线电抗(RRR)f---交流电频率,工频f=50HzD1—三相导线间的几何均距(RR)d—导线外径(RR)R—导线材料的相对磁导率,对有色金属R=12) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难,一般用查表法。

3) 钢、铁导线的电抗RR=RR‘+RR”式中RR’——钢.铁导线的外感抗(RRR)RR’=RR f(R.RRR(RRR/R)+0.5R)×RR-4R0’’----钢、铁导线的内感抗(因电流大小而不同,需查表)。

线缆阻抗计算公式

线缆阻抗计算公式

线缆阻抗计算公式线缆阻抗计算公式是用来计算线缆的电气特性的重要工具。

它可以帮助我们了解线缆的传输性能以及在不同频率下的响应情况。

以下是线缆阻抗计算公式的详细介绍。

在电磁学中,阻抗是指电路中对电流和电压的相对抵抗程度。

对于线缆而言,阻抗是指线缆对电流和电压波动的响应。

线缆的阻抗是由线缆的几何特征和材料特性决定的。

常用的线缆阻抗计算公式如下:1. 电阻阻抗 (Zr) = R电阻是线缆导体内部的电流通过时产生的能量损耗。

电阻阻抗可以通过线缆的电阻值来计算,通常以欧姆(Ω) 为单位。

2. 电感阻抗(Zl) = jωL电感是线缆导体周围电流变化时产生的磁场效应。

电感阻抗可以通过线缆的电感值和频率来计算,其中j是虚数单位,ω是角频率,L 是电感值,以亨利 (H) 为单位。

3. 电容阻抗 (Zc) = -j/(ωC)电容是线缆导体之间的电场效应。

电容阻抗可以通过线缆的电容值和频率来计算,其中j是虚数单位,ω是角频率,C是电容值,以法拉 (F) 为单位。

4. 传输线阻抗(Zt) = √(Zr^2 + (Zl - Zc)^2)传输线阻抗是线缆的总体阻抗,它考虑了电阻、电感和电容的综合影响。

传输线阻抗可以通过电阻阻抗、电感阻抗和电容阻抗的组合来计算。

线缆阻抗计算公式的应用范围非常广泛。

在电信领域,我们可以使用线缆阻抗计算公式来评估传输线路的质量,以确保信号的稳定传输。

在电力系统中,线缆阻抗计算公式可以帮助我们了解输电线路的功率损耗和电压降低情况。

此外,在射频和微波领域,线缆阻抗计算公式也是设计和调试无线电频率电路的重要工具。

然而,线缆阻抗计算公式只是理论模型,实际情况可能会受到其他因素的影响,例如线缆的材料质量、制造工艺以及外部环境等。

因此,在实际应用中,我们通常会通过实验和测量来验证线缆阻抗计算公式的准确性。

线缆阻抗计算公式是理解和评估线缆电气特性的重要工具。

通过了解和应用这些公式,我们可以更好地理解线缆的传输性能,并在实际应用中进行设计和优化。

电缆的阻抗原理与计算(摘录)

电缆的阻抗原理与计算(摘录)

电缆的阻抗原理与计算(摘录)术语音频:人耳可以听到的低频信号。

范围在20-20kHz。

视频:用来传诵图象的高频信号。

图象信号比声音复杂很多,所以它的带宽(范围)也大过音频很多,少说也有0-6MHz。

射频:可以通过电磁波的形式想空中发射,并能够传送很远的距离。

射频的范围要宽很多,10k-3THz(1T=1024G)。

电缆的阻抗本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节,只是此课题的摘要介绍。

如果您希望很好地使用传输线,比如同轴电缆什么的,就是时候买一本相关课题的书籍。

什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程,当然还少不了数学方面的底蕴。

什么是电缆的阻抗,什么时候用到它?首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。

当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候,good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。

这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。

传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同,以使功率转移达到最大化,并使目的设备端的信号反射最小化。

在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同,而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。

电缆阻抗是如何定义的?电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。

(伏特/米)/(安培/米)=欧姆欧姆定律表明,如果在一对端子上施加电压(E),此电路中测量到电流(I),则可以用下列等式确定阻抗的大小,这个公式总是成立:Z = E / I无论是直流或者是交流的情况下,这个关系都保持成立。

特性阻抗一般写作Z0(Z零)。

如果电缆承载的是射频信号,并非正弦波,Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。

所以特性阻抗由下面的公式定义:Z0 = E / I电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。

所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式:其中R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率,欧姆G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数),欧姆j=只是个符号,指明本项有一个+90'的相位角(虚数)π=3.1416L=单位长度电缆的电感量c=单位长度电缆的电容量注:线圈的感抗等于XL=2πfL,电容的容抗等于XC=1/2πfL。

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算

导线、电缆的电阻和电抗的计算1.导线(电缆)的电阻计算每千米长导线(电缆)的交流电阻R0按下式计算=式中R0——导线(电缆)的交流电阻():S——导线标称截面(mm2):ρ——导线材料的电阻率(Ω∙mm2/Km)导线温度发生变化时,其电阻值也要发生变化,温度与电阻的关系如下Rt=R20{1+20(t—20)}式中Rt—温度t℃时的电阻(Km)R20—温度为20℃时的电阻(Km)20—电阻的温度系数(1℃)常用导电金属线在20℃时的电阻率,导电率和电阻温度系数,见下表在电力网计算中,还必须对电阻率和导电率进行修正,这是因为导线和电缆芯线大多是绞线,实际长度要比导线长度大%~%;其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些;此外,实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20℃,计算时应根据实际情况取一平均温度。

修正后,平均温度20℃时的各类电缆的电阻率和导电率如下;铜芯ρ20=18.5Ω∙mm2/Km,20=.Km(∙mm2);铝芯ρ20=31.2Ω∙mm2/Km,20=.Km(∙mm2)2.导线(电缆)的电抗计算(1)三相导线(电缆)的电抗估算。

电缆的电抗值通常由制造厂提供,当缺乏该项技术数据时,可采用下列数据进行估计:1Kv电缆,=.,6~10Kv电缆,=.,35Kv电缆,=. .(2)导线的电抗计算。

1) 铜及铝导线的电抗=f(.(/)+0.5)×-4式中:—导线电抗()f---交流电频率,工频f=50HzD1—三相导线间的几何均距()d—导线外径()—导线材料的相对磁导率,对有色金属=12) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难,一般用查表法。

3) 钢、铁导线的电抗=‘+”式中’——钢.铁导线的外感抗()’=f(.(/)+0.5)×-4’’----钢、铁导线的内感抗(因电流大小而不同,需查表)()。

电力电缆阻抗计算

电力电缆阻抗计算

一.电力电缆正负序阻抗计算:
电缆金属护套中无感应电流,且电缆线路正三角形排列时的正负序阻抗:
Z1=Z2=Rc+j2ψ*10^(-4)*ln(s/GMRc)ohm/km(式1)
电缆金属护套中无感应电流,且电缆线路等间距直线排列时的正(负)序阻抗:
Z1=Z2=Rc+j2ψ*10^(-4)*ln[2^(1/3)*s/GMRc]ohm/km(式2)任意排列的电缆线路,设电缆A相至B相的距离为s,A相至C 相的距离为n,B相至C相的距离为m,电缆金属护套中有感应电流时,单回路电缆线路的正(负)序阻抗:
Z1=Z2=Rc+[Xm^2*Rs/(Xm^2+Rs^2)]+ j2ψ*10^(-4)*ln[(nm)^(1/3) *s/GMRc]-j*Xm^2/(Xm^2+Rs^2)ohm/km
Xm=Xs= j2ψ*10^(-4)*ln{(nm)^(1/3)*s/GMRc}
式中,Z1 为正序阻抗;Z2 为负序阻抗;Rc 为电缆导体电阻;s 为电缆相间中心距离(式1、2);GMRc 为电缆导体几何平均半径;Rs为金属护套电阻;GMRs为金属护套几何平均半径
二.电力电缆线路零序阻抗计算:
Z0=3*(Rc/3+Rg+j2ψ*10^(-4)*ln(Dd/GMRo)ohm/km
GMRo=[GMRc^3*(s*n*m)^2]^(1/9)
式中,Rg为大地电阻,Rg=0.0493Ω/km;Dd 为等效回路深度,Dd=1000米;GMR0为三相线路等效几何平均半径,其余同上。

导线、电缆的电阻和电抗的计算之欧阳地创编

导线、电缆的电阻和电抗的计算之欧阳地创编

导线、电缆的电阻和电抗的计算1.导线(电缆)的电阻计算每千米长导线(电缆)的交流电阻R0按下式计算RR=RR式中R0——导线(电缆)的交流电阻(RRR): S——导线标称截面(mm2):ρ——导线材料的电阻率(Ω∙mm2/Km)导线温度发生变化时,其电阻值也要发生变化,温度与电阻的关系如下Rt=R20{1+R20(t—20)}式中 Rt—温度t℃时的电阻(RKm)R20—温度为20℃时的电阻(RKm)R20—电阻的温度系数(1℃)常用导电金属线在20℃时的电阻率,导电率和电阻温度系数,见下表是因为导线和电缆芯线大多是绞线,实际长度要比导线长度大R%~R%;其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些;此外,实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20℃,计算时应根据实际情况取一平均温度。

修正后,平均温度20℃时的各类电缆的电阻率和导电率如下;铜芯ρ20=18.5Ω∙mm2/Km,R20=R.RRRKm(R∙mm2);铝芯ρ20=31.2Ω∙mm2/Km,R20=R.RRRKm(R∙mm2)2.导线(电缆)的电抗计算(1)三相导线(电缆)的电抗估算。

电缆的电抗值通常由制造厂提供,当缺乏该项技术数据时,可采用下列数据进行估计:1Kv电缆,RR=R.RRRRR,6~10Kv电缆,RR=R.RRRRR,35Kv电缆,RR=R.RRRRR .(2)导线的电抗计算。

1) 铜及铝导线的电抗RR=RR f(R.RRR(RRR/R)+0.5R)×RR-4式中:RR—导线电抗(RRR)f---交流电频率,工频f=50HzD1—三相导线间的几何均距(RR)d—导线外径(RR)R—导线材料的相对磁导率,对有色金属R=12) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难,一般用查表法。

3) 钢、铁导线的电抗RR=RR‘+RR”式中RR’——钢.铁导线的外感抗(RRR)RR’=RR f(R.RRR(RRR/R)+0.5R)×RR-4R0’’----钢、铁导线的内感抗(因电流大小而不。

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电缆的阻抗原理与计算(摘录)术语音频:人耳可以听到的低频信号。

范围在20-20kHz。

视频:用来传诵图象的高频信号。

图象信号比声音复杂很多,所以它的带宽(范围)也大过音频很多,少说也有0-6MHz。

射频:可以通过电磁波的形式想空中发射,并能够传送很远的距离。

射频的范围要宽很多,10k-3THz(1T=1024G)。

电缆的阻抗本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节,只是此课题的摘要介绍。

如果您希望很好地使用传输线,比如同轴电缆什么的,就是时候买一本相关课题的书籍。

什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程,当然还少不了数学方面的底蕴。

什么是电缆的阻抗,什么时候用到它?首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。

当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候,good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。

这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。

传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同,以使功率转移达到最大化,并使目的设备端的信号反射最小化。

在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同,而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。

电缆阻抗是如何定义的?电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。

(伏特/米)/(安培/米)=欧姆欧姆定律表明,如果在一对端子上施加电压(E),此电路中测量到电流(I),则可以用下列等式确定阻抗的大小,这个公式总是成立:Z = E / I无论是直流或者是交流的情况下,这个关系都保持成立。

特性阻抗一般写作Z0(Z零)。

如果电缆承载的是射频信号,并非正弦波,Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。

所以特性阻抗由下面的公式定义:Z0 = E / I电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。

所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式:其中R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率,欧姆G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数),欧姆j=只是个符号,指明本项有一个+90'的相位角(虚数)π=3.1416L=单位长度电缆的电感量c=单位长度电缆的电容量注:线圈的感抗等于XL=2πfL,电容的容抗等于XC=1/2πfL。

从公式看出,特性阻抗正比于电缆的感抗和容抗的平方根。

对于电缆一般所使用的绝缘材料来说,和2πfc相比,G微不足道可以忽略。

在低频情况,和R相比2πfL微不足道可以忽略,所以在低频时,可以使用下面的等式:注:原文这里是Zo = sqrt ( R / (j * 2 * pi * f * L))应该是有个笔误。

阻抗不应该是反比于感抗.实际上低频时应该是电阻和容抗占主导地位。

如果电容不跟随频率变化,则Z0和频率的平方根成反比关系,在接近直流的状态下有一个-45'的相位角,当频率增加相位角逐渐减少到0'。

当频率上升时,聚氯乙烯和橡胶材料会稍微降低电容,但聚乙烯,聚丙烯,特氟纶(聚四氟乙烯)的变化不大。

当频率提高到一定程度(f足够大),公式中包含f的两项变的很大,这时候R和G可能可以被忽略。

等式成为简化成高频下的电缆性质在高频下您不能把电缆视作一条简单的电缆。

在此时它是波导。

特性阻抗是为电磁波而设立的电阻系数。

故此阻抗负责描述高频下电缆的状态。

高频通常用100kHz以上的频率传输(当然能否高频传输取决于电缆)。

如果您在电缆一端输入合适频率的正弦交流信号,信号以电波的形式传播过电缆。

如果电缆的长度和该交流信号频率的波长相比是个很大的数字的话(注:即电缆长度是波长的很多倍),在传送过程中可以测量AC的电压和电流比,这个比值叫做这条电缆的特性阻抗。

实际上电缆的特性阻抗由电缆的几何形状和绝缘部分决定的。

电缆的长度不影响电缆的特性阻抗。

注:就是说使用多数绝缘材料电容不会起变化。

而电感量L 的定义公式为L = μ(N^2/I)Sμ= 介质磁导率N = 线圈匝数I = 线圈长度S = 线圈横截面积可以看出,电感量只和材质及几何形状有关,和频率无关。

所以在f足够高的情况下,特性阻抗和频率没有关系了。

频率再高,特性阻抗都等于电感量除以电容量的平方根。

(实际上特性阻抗等于感抗容抗乘积的平方根,由于在乘积中约除了有关频率部分,所以有些资料中说特性阻抗和频率无关,实际上应该是在足够高频的情况下,特性阻抗和频率无关)同轴电缆的模型是怎么样的?同轴电缆可以表示为分布的串联电感和分布的并联电容,一种不对称的过滤装置排列起来,特定的电缆有唯一的值。

如果给定某个频率,而且这个频率合适,这套过滤装置可以最大化地传递信号;如果频率再提高的话,这套装置会削弱信号。

注:这段信息很有意思,考虑一下,特性阻抗没有变化,而信号却减弱了!为什么会这样?唯一的合理解释,就是在电缆的接收端电压和电流都减弱了,而且是按照相同的比例减弱的。

下面画出一张传输线分布参数的草图,这个理论是无线电工业的工程工具之一,在这个理论中线长可以变动,可以使用复数源,和复数的终端阻抗。

实际上阻抗这个词代表有实部和虚部如何用同轴电缆本身的性质计算特性阻抗?电缆的长度和它的特性阻抗无关。

特性阻抗是由导体的大小和间隔,还有就是导体之间的绝缘体的种类决定的。

通常的同轴电缆在常规的频率下使用,特性阻抗由内导体和外(屏蔽)导体的尺寸决定的,当然内导体和外导体之间的绝缘体也起着决定作用。

下列方程可以用来计算同轴电缆的特性阻抗:(摘自Reference Data for Radio Engineers book published by Howard W. Sams & Co. 1975, page 24-21)其中:lg = 以10为底的对数d = 中心导体的直径D = 电缆屏蔽层的内径e = 介电常数(空气为1 )简单地说,同轴电缆的特性阻抗就是一个商的平方根(这个商是单位长度的电感除以单位长度的电容)同轴电缆的特性阻抗典型值在20-150欧姆之间。

电缆的长度无论如何都无法影响特性阻抗。

如果同轴电缆使用的传输频率过高,则波会以我们不期望的方式传播,(就是说会产生非预期的电场和磁场图)电缆这时不能正常工作是由多方面原因造成的。

如何计算平衡传输线(对称传输线)的特性阻抗?特性阻抗是由导体的大小和导体间的间隔,以及导体之间使用的绝缘体决定的。

平衡传输线或双绞线的阻抗Z0,由线距和线径比决定,前面提到的绝缘体种类一样起决定作用。

现实中的Z0在高频下相当接近纯电阻,但并不完全相等。

下列公式可以用来计算接近地面的平衡传输线的特性阻抗(摘自Reference Data for Radio Engineers book published by Howard W. Sams & Co. 1975, page 24-22)其中lg = 以10为底的对数d = 传输线线径D = 线对之间的距离e = 介电常数(空气为1)h = 线对和地面之间的距离这个公式不只是适用于非屏蔽平衡传输线,当D比d大,而h 比d更大的时候(带屏蔽的平行传输线也适用)。

如果双绞线离地面非常远(h接近无穷大)则地面的影响可以忽略不计,线缆的阻抗可以由一个简化的公式近似:(原文作者本人推演上面的公式得出的)注:将对数中真数部分少做改动对结果影响不大,因为结果是真数的指数,可以这个简化接受。

但原来的公式有个开方,这个相当于结果1/2!对双绞线来说,典型的特性阻抗在75欧姆到1000欧姆之间,可以满足各种应用的需要。

典型旧式电话线对,架在电线杆间的空中,其特性阻抗大约是600欧姆左右。

现在使用的电话和电讯电缆典型的特性阻抗为100或120欧姆。

我可以使用哪种电路模型来描述长线的同轴电缆?如果您知道一定长度的电缆的电感量和电容量的话,可以使用下面的电路模型描述长线同轴电缆:这个模型对理解描述阻抗,电容,电感之间关系的阻抗等式非常有帮助:我能否使用万用表来测量电缆的阻抗?电缆的特性阻抗只描述了电缆在高频信号下的的工作性质。

万用表是用直流电流来测量电阻值的,所以不能用万用表或其他简单的测量设备来测量电缆的阻抗。

通常最好的方法是检查电缆的类型(一般印刷在电缆外面)查阅相关的信息手册,而不要试图实际测量.我如何测量电缆的阻抗呢?使用一个关系式来确定Z0比使用设备测量要简单很多。

在给定的频率,可以这样来推算电缆的阻抗:测量一段电缆在远端开路情况下的阻抗Zoc,再测量该段电缆在远端短路的情况下的阻抗Zsc,用下面的等式来确定ZO:其中Zoc = 某一电缆在远端开路的情况下测量出的阻抗Zsc = 该电缆在远端短路的情况下测量出的阻抗注意:对Zoc和Zsc的测量包含了幅值和相位,所以Z0也会有幅值和相位。

阻抗高频测量法是先确定电缆的传播速度和电容,或者使用反射计。

什么情况下电缆的阻抗会影响到信号?为了使电缆的特性阻抗能够对传输的信号产生不同的影响,电缆的长度必须至少是实际载频波长的数分之一。

(注:表达的意思应该是电缆长度和波长必须是可比的,使信号可以在传输线上传送出波形的一部分,如1/4或更多)大多数的金属丝可以用光速60~70%来传递交流电,换个说法就是每秒传递19.5万公里。

一个频率为20000Hz的音频信号的波长为9750米(195/0.02MHz=9750m),所以电缆起码要有4~5公里长才开始影响音频信号。

所以音频连接电缆的特性阻抗和其他困扰我们的问题相比,算不上什么。

标准的视频信号很少有超过10MHz的,其大概波长大概是20米。

这样高的频率足以使特性阻抗开始对信号产生影响。

高分辨率的电脑显示信号和高速的数据信号经常超过100MHz,所以即便是很短的电缆传输,也要考虑到正确的阻抗匹配问题。

如何进行阻抗匹配?首先驱动电缆电源的输出阻抗,必须和电缆的特性阻抗相等,这样才能使所有输出的功率进入传输电缆,避免从电缆的输入端反射回入源。

其次,应该使电缆输出端负荷设备的输入阻抗和电缆的特性阻抗相同,这样所有功率进入了负载设备,而不会被负载反射回电缆。

这个正常的驱动方法有很多的例外,但一般是用来做其他用途的。

可以选一个特性阻抗匹配使低频带宽的传输功率最大化,或者使阻抗失配改善更宽广频宽下的响应。

这是工程师的抉择,视其需求而决定。

为什么需要阻抗匹配?如果您的源输出阻抗,电缆特性阻抗,和负载输入阻抗之间存在失配的话,将存在反射,并完全由电缆长度决定(反射的状态)。

此外如果电缆被非正常使用,如挤压,打结,或者连接器的安装不正确,会产生反射,造成功率损失。

更有甚者,如果是大功率向电缆输出(比如无线广播台),反射功率可能会损坏功率源设备。

所以您必须小心防范阻抗失配问题。

并非所有的教科书中都说明了这个不寻常的情况:当天线把功率送回(没有正确终止),功率可以从同轴电缆的内芯直接穿透到电缆的外芯屏蔽网,这时天线的功率是最低下的。

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