17. Электромагнитные процессы в симметричных цепях.

Сопротивление и индуктивность цепи симметричного кабеля зависят от частоты тока. В большей степени зависит от частоты сопротивление жил. При прохождении по цепи тока высокой частоты внутри каждого проводника образуются вихревые токи, которые замыкаются в толще проводника по траекториям, похожим на эллипсы. Направление вихревых токов в проводнике всегда совпадает с направлением передаваемого на поверхности проводника тока. Таким образом, передаваемый ток вытесняется из центра проводника на его поверхность. Это явление называется поверхностным эффектом. Вследствие потерь на вихревые токи активное сопротивление проводника возрастает.

Кроме того, в близкорасположенном обратном проводнике возникают также вихревые токи, которые замыкаются в толще соседнего проводника. Направление вихревых токов такое же, как у вихревых токов прямого проводника, т.е. в удаленных точках соседнего проводника совпадает с направлением передаваемого тока и в более близких точках противоположно ему. Если по соседнему проводу передается ток противоположной направления (обратный ток), то вихревые токи совпадают по направлению с обратно передаваемым током в более близких точках соседнего проводника и противоположно направлены в удаленных точках. Таким образом, передаваемый в соседнем проводнике обратный ток фактически вытесняется из ближней части цилиндрической поверхности. Это явление называется эффектом близости (сближения).

Вследствие потерь на вихревые токи в соседнем проводнике активное сопротивление цепи также возрастает.

18. Первичные и вторичные параметры передачи симметричных цепей.

Первичные параметры:

R – сопротивление (Ом/км). R= R0+Rм+Rперем. Увеличивается с увеличением частоты.

L – индуктивность (Гн/км). L= L внутр + Lвнешн. Зависит от магнитной проницаемости, материала проводника. Она не влияет на постоянный ток. Она влияет на прохождение переменного тока.

C – рабочая ёмкость (мкФ/км). Чем больше изоляция, тем меньше ёмкость.

G - проводимость изоляции (См/км). Для постоянного тока – очень маленькая. Для переменного – зависит от частоты и диэлектрических потерь.

Вторичные параметры:

Zв – волновое сопротивление (Ом).

α – коэффициент затухания (дБ/км)

β – коэффициент фазы (рад/км)

ν – скорость распространения энергии (кс/с).

19. Зависимость первичных и вторичных параметров передачи от частоты.

Первичных:

С увеличением частоты значения параметров R и G возрастает за счёт потерь в проводниках на вихревые токи и в изоляции на диэлектрическую поляризацию, а индуктивность L уменьшается, так как из-за поверхностного эффекта уменьшается внутренняя индуктивность проводника. Емкость С от частоты не зависит.

Вторичных:

Потери в металле изменяются пропорционально , а потери в диэлектрике связаны с частотой линейным законом и с увеличением частоты возрастают значительно быстрее. При использовании высококачественных диэлектриков можно добиться в определённом частотном диапазоне очень малых диэлектрических потерь. При очень высоких частотах они настолько возрастут, что величина коэффициента затухания в металле играет значительную роль в общем затухании кабеля. Коэффициент фазы возрастает с увеличением чатоты прямолинейно