Диаметр зная сечение. В каком соотношении находятся диаметр провода и его сечение. Три основных способа определения диаметра провода

Представьте себе, что вы нашли в своих закромах старый электрический кабель, которым хотите воспользоваться. Но перед вами стоит проблема определения его сечения. На глаз это не определить, бирки, конечно, на нем не осталось. Что делать? Есть несколько способов, в основе которых лежит диаметр жилы. То есть, диаметр провода и сечение находятся в прямой зависимости друг от друга, чему подтверждение формула круга, ведь форма сечения жилы является круг. Вот эта формула:

Три основных способа определения диаметра провода

Размеры измерительных проводов немного запутанны, и мы получаем много вопросов о них. Является ли проводным индикатором хороший показатель качества кабеля? Что такое проволочный датчик, так или иначе, и когда и почему это имеет значение? Проволочный датчик - это индекс, который косвенно показывает площадь поперечного сечения круглого провода.

Многопроволочный провод - другое дело. Поскольку между нитями имеются воздушные карманы, любая заданная площадь поперечного сечения провода будет занимать больше общего пространства в многожильной конфигурации, чем в сплошной проволоке. Следовательно, когда мы говорим о «диаметре» относительно проволоки, хорошо помнить, что диаметр будет меняться не только с помощью датчика, но и с скруткой. В этой статье, когда мы говорим об относительных диаметрах, наши примеры основаны на твердых провод для простоты.

S=3,14d²/4=0,785d².

Поэтому и приходится в первую очередь определить диаметр жилы.

Способ №1

Для этого вам понадобится штангенциркуль. Просто необходимо зачистить жилу от изоляции и провести замер диаметра. После чего полученное значение и подставляется в формулу круга. Вот вам и площадь сечения провода.

Скажем так, что этот вариант самый простой и самый точный. Поэтому стоит в арсенале электрика держать этот измерительный инструмент.

Отношения датчика с размерами проводников для многих людей противоречат друг другу. Чем больше показатель, тем меньше провод. Более того, связь не является линейной, а логарифмической. Если вы знакомы с децибелами, это будет иметь смысл. Если мы будем подниматься или опускаться на 10 размеров, мы увеличиваем или уменьшаем площадь проводника в разном размере. Если мы идем вверх или вниз на 3 размера габаритов, мы увеличиваем или уменьшаем площадь уменьшают площадь в разном порядке. По какой-то причине связь неточна, но для большинства целей она достаточно близка к прямой логарифмической формуле.

Способ №2

Его можно использовать на тот случай, если под рукой штангенциркуля не оказалось. Процесс определения этот непростой и требует определенной точности проведения всех его этапов. Итак, здесь вам понадобится или карандаш, или ручка, или отвертка, или любая трубка из плотного материала (лучше металлическая). Вот алгоритм действий:

Что должен делать проводной провод с электрическими свойствами провода?

Сопротивление является свойством проводника, который описывает, как ток, протекающий через проводник, будет преобразован в тепло. В очень низком сопротивлении проводник относительно небольшая энергия будет потеряна для нагрева; по мере увеличения сопротивления все больше и больше будет преобразовано в тепло. Однако это влияет на электрические схемы в зависимости от типа используемой схемы, и мы немного поразмышляем об этом.

Для чего необходимо знать сечение провода

Сопротивление действует как на переменный ток, так и на постоянный ток. Скорее, это происходит из-за чего-то, называемого «скин-эффектом». По мере увеличения частоты сигнала ток в проводе концентрируется в направлении снаружи или «кожи» проводника. Это означает, что для любого заданного провода, если мы измеряем сопротивление на разных частотах, мы обнаружим, что сопротивление увеличивается с частотой. Это не делается, потому что нет никакой удобной «эталонной» частоты, которая широко применима ко всем видам использования, и более сложно правильно измерять сопротивление на более высоких частотах, поскольку трудно отделить потери от других факторов, которые становятся актуальными по мере увеличения частоты, например, емкости, индуктивности и обратных потерь.

Снимается изоляция в длину сантиметров двадцать-тридцать.
Теперь наматываем проволоку на карандаш или другой предмет, из описанных выше. Чем больше витков будет сделано, тем точнее показатель. При этом наматывать витки надо так, чтобы они плотно прижимались друг к другу.
Считается количество витков.
Замеряется длина скрученных витков при помощи обычной линейки, то есть по карандашу от первого до последнего.
Теперь необходимо провести одно математическое действие – разделить длину витков на их количество. Это и будет диаметр провода.

Конечно, он не самый точный, потому что все будет зависеть от того, как была проведена навивка жилы кабеля. Здесь, как было сказано выше, основное значение имеет плотность витков. Теперь можно значение диаметра провода подставлять в формулу площади круга.

Что означает сопротивление для качества сигнала?

И, между прочим: в случае многожильного провода рассматриваемая «скин» по-прежнему находится вне комплекта, это не так, как часто люди предположим, что кожа каждой отдельной нити. Какое сопротивление имеет отношение к качеству сигнала? Ну, это очень сильно зависит от приложения.

Прежде чем мы займемся этим, пара предварительных ответов. Во-первых, важно помнить, что в первую очередь речь идет о качестве сигнала, а не амплитуде. Если потери в системе не зависят от частоты, очень легко их настроить; например, типичные видеовходы могут просто принимать слабые сигналы и усиливать их до стандартного эталонного уровня для использования на дисплее. В таком случае мы хотим быть уверены, что качество сигнала чистое, но оно не имеет значения - по крайней мере, в разумных пределах - относительно мало, насколько амплитуда сигнала высокая или низкая.

Способ №3

Этот способ касается определения сечения провода по диаметру многопроволочной жилы. По сути, все вышеперечисленные методы подходят и под этот вариант, только с одним условием. Необходимо жилу, если так можно выразиться, распушить. Выбрать одну проволочку и замерить ее диаметр штангенциркулем или воспользоваться карандашом. После чего полученную величину надо умножить на количество проволочек, подсчитать которые не составит большого труда. Это и есть диаметр жилы, который подставляется в формулу сечения.

Во-вторых, чтобы понять следующее обсуждение, полезно узнать немного о чем-то, называемом законом Ома. Немецкий физик Георг Ом обнаружил простой принцип сопротивления, который является фундаментальной идеей, лежащей в основе всех электрических схем. Если схема содержит ряд сопротивлений, т.е. если ток протекает через один резистор, то через другой, а затем другой - энергия электрического потока будет поглощаться этими резисторами пропорционально их сопротивлению. Вы также, вероятно, будете знакомы с другим использованием «Ом»: импедансом.

Способ №4

Это так называемый табличный способ, то есть, для определения площади кабеля вам потребуется таблица, где указаны основные параметры изделия. Такая таблица есть и в интернете, так что проблем найти ее у вас возникнуть не должно. Можно обратиться к таблицам ПУЭ, где также расписаны параметры и показатели электрических кабелей.

Импеданс представляет собой более сложный феномен, чем сопротивление, и об этом можно многое сказать, но для целей следующих примеров мы можем считать, что импеданс импеданса эквивалентен ом сопротивления, как будто импеданс и сопротивление были точно тоже самое.

Итак, чтобы проиллюстрировать закон Ома, рассмотрим схему громкоговорителей, и мы предположим, что для этого примера установщик решил использовать сильно низкоуровневый кабель колонок. Каждый проводник этого кабеля имеет сопротивление 4 Ом, а громкоговоритель имеет сопротивление 8 Ом. Сигнал, поступающий с одного терминала колонок и перемещающийся на другой, будет проходить через четыре ома сопротивления проводника динамика через восьми-омный динамик, а затем через еще четыре ома сопротивление цепей динамиков.

Для чего необходимо знать сечение провода

Всем известно, что чем толще провод, тем больше токовые нагрузки он выдерживает, тем большей мощности к нему можно подключить бытовых приборов. Поэтому сечение кабеля – это основная характеристика, которая поможет избежать неприятных моментов, связанных с перегреванием электрической разводки, а соответственно и возникновению пожаров.

Общее сопротивление цепи составляет 16 Ом. Таким образом, из энергии, сжигаемой в цепи, одна четверть сжигается по пути от «плюс» до громкоговорителя, одна половина подается в динамик; и одна четверть сгорела на другой стороне кабеля громкоговорителя, между громкоговорителем и клеммой «минус» усилителя.

Очевидно, что в акустическом кабеле сжигается много энергии. В приведенном ниже обсуждении мы объясним, почему это плохо. Но прежде чем говорить об этом, давайте представим другое приложение. Теперь, когда мы подключаем эту схему, что мы находим? Сопротивление, которое было ужасно чрезмерным в кабеле громкоговорителя, и которое потребляло половину энергии, подаваемой в цепь, в межсоединении незначительно.

Существуют определенные нормы, в которых оговорено, какое сечение (диаметр) провода должны устанавливаться под необходимые токовые нагрузки. Эти нормативы определены правилами управления электроустановками (ПУЭ), где присутствуют таблицы. В них четко расставлены позиции, связанные с площадью, материалом, из которого изготавливаются провода, и токовой нагрузкой или мощностью потребления.

Урок здесь состоит в том, что одно приложение не похоже на другое. Проволочный датчик имеет критически важное значение, если вы передаете энергию от гидростанции в город; это критически важно, если вы управляете автомобильным стартером; это очень важно, если вы заводите спикера; и это практически незначительно, если вы соединяете несбалансированный звук линейного уровня.

В кабеле громкоговорителя, за исключением некоторых действительно странных методов построения, далеко и далеко самый важный аспект кабеля - провод. Ну, вспомните пара абзацев к этому примеру закона Ома. Это, по общему признанию, крайний случай, но там половина энергии усилителя горит в динамике, а не доставляется к динамику. Теперь можно подумать: В чем разница? Система будет на несколько дБ тише, но в остальном она будет звучать одинаково. Импеданс громкоговорителя номинально может составлять восемь Ом, но на самом деле он варьируется в зависимости от частоты, начиная с высоких частот и низких частот.

Но тут есть один очень тонкий момент, который должен знать покупатель. Есть электрические провода, которые изготавливаются по техническим условиям (ТУ), есть изготавливаемые по государственным стандартам (ГОСТам). Их отличия заключаются в том, что изделия, изготовленные по ТУ, подчас обладают меньшим диаметром жилы (процентов на десять-тридцать), а соответственно и сниженным сечением. А это является причиной снижения токовой нагрузки, которую кабель может через себя пропустить. Плюс ко всему изоляция изготавливается более тонким слоем. К чему это может привести, наверное, вы догадываетесь.

Если на одной частоте импеданс действительно составляет шесть Ом, а в другом - десять, закон Ома будет распределять эти разные частоты по-разному с контуром. большая часть энергии поглощается кабелем, где импеданс громкоговорителя высокий, большая часть энергии подается на динамик. В результате чрезмерное сопротивление в кабеле динамика вызовет большую потерю высокочастотного, чем низкочастотного сигнала; система будет звучать иначе, чем одна проводная с соответствующим кабелем громкоговорителя соответствующего размера.

Аудиокоммуникации, как мы указывали, обычно работают в схемах с очень высоким сопротивлением. Следовательно, проводник не является действительно значимым фактором качества кабеля сам по себе. Однако проволочный датчик может иметь какое-то отношение к качеству кабеля в косвенном смысле - и что косвенные смысловые точки, несколько противоинтуитивно, желательны для меньшего, а не большего проводника.

Поэтому рекомендация: если вами выбирается электрическая проводка, изготовленная по техническим условиям, то рекомендуется выбирать ее сечение на порядок выше. К примеру, вам по расчетам требуется кабель 1,5 мм², то лучше выбирать 2,5 мм². В реальности же данный показатель окажется площадью 1,8-2,0 мм².

В цепях с высоким импедансом емкость становится существенным фактором качества кабеля; емкость - это тенденция кабеля накапливать часть сигнала сама по себе и выпускать ее медленно, а не доставлять ее немедленно в пункт назначения. Емкость в кабеле с одним центральным проводником и внешним экраном определяется внешним диаметром центрального проводника, внутренним диаметром экрана и типом материала, который отделяет их.

Поскольку все эти сигналы работают в радиочастотном диапазоне, скин-эффект увеличивает сопротивление используемых проводов и потому, что длины кабелей часто являются достаточными для того, чтобы существенный импеданс кабеля был значительным, наиболее важным аспектом конструкции кабеля, с точки зрения поддержания качества сигнала, заключается в том, что кабель должен иметь характеристический импеданс 75 Ом во всем диапазоне используемых частот.

Как узнать, по каким стандартам изготавливался провод?

Во-первых, это обязательно указывается в сертификате качества изделия.
Во-вторых, можно проверить изоляцию. Если она мягкая и быстро снимается с жилы, то это однозначно материал, изготовленный по ТУ.
В-третьих, замерьте штангенциркулем диаметр провода. А затем, используя формулу круга, подсчитайте площадь жилы. В принципе, это можно сделать на калькуляторе сотового телефона, то есть, прямо в магазине. Если расчетное значение соответствует номинальному, то это гостовский материал. Если значение оказалось ниже, то это провод, изготовленный по техническим условиям.

При длительных межсоединениях ослабление, вызванное, среди прочего, сопротивлением центрального проводника, в конечном итоге станет достаточным для ухудшения качества сигнала; но для пробегов средней длины это редко вызывает беспокойство. Следовательно, проволочный датчик имеет некоторое значение для качества сигнала, но не является основным соображением. Однако, как и в случае с аналоговым аудио, существует вторичный смысл, в котором проводник имеет отношение к конструкции кабеля; характерный импеданс кабеля связан с его индуктивностью и емкостью, а проводник влияет на оба из них, потому что центральный проводник должен быть в достаточной пропорции к другим физическим размерам кабеля.

Заключение по теме

Как видите, существует несколько способов, как можно узнать и определить сечение провода по диаметру жилы. Самый простой – это номер один. Но в этом случае вам понадобится штангенциркуль. Если под рукой есть интернет, то можно воспользоваться мировой паутиной. То есть, каждый выбирает то, что ему удобно в определенный момент времени.

Таким образом, хотя может не быть сильного рассмотрения, влияющего на конкретный выбор проволочного датчика в большинстве применений, тем не менее важно, чтобы все внутренние размеры кабеля были в правильных пропорциях друг к другу и включали в себя датчик центрального проводника.

Параллельное цифровое видео

Что такое проволочный датчик для такого приложения? Как и в случае с аналоговым видео - и действительно, тем более, из-за очень высоких частот - действительно важным атрибутом кабеля является его характерный импеданс. Здесь мы не имеем дело с коаксиальным кабелем, но с витыми парами, где характерный импеданс намного сложнее контролировать и может значительно меняться от одного дюйма к другому.