Экономическая плотность тока для кабелей. Выбор сечения проводов и кабелей по экономической плотности тока. Значения плотности тока в технике

Окна и двери

Плотность постоянного электрического тока можно сравнить с плотностью газа, текущего в трубе под давлением. Плотность тока равна отношению силы тока в амперах (А) к площади поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах (Поз. 1 на рисунке). От материала проводника ее значение не зависит. Сечение проводника берется по нормали (перпендикулярно) к его продольной оси.

Этот тип отделки поверхности называется неглазурным. Поверхность проводника должна иметь гладкую матово-серое покрытие, которое естественно и ненавязчиво соприкасается с окружающей средой. Этот незеркальный финиш обычно достигается путем пропускания готового проводника через машину для сжигания, в которой поверхность проводника подвергается взрыву очень тонкой мягкой абразивной зернистостью, создающей тусклый матовый серый цвет.

Абразивное действие взрывной среды чрезвычайно мягкое и никоим образом не влияет на механические характеристики проводника. Амплитуда токовой несущей способности незеркальных проводников несколько увеличивается, поскольку излучательная способность проводника увеличивается примерно с 23, для ярких блестящих проводников - примерно до 42 из-за более темной матовой серой поверхности. Увеличение токовой несущей способности в диапазоне 5% может быть достигнуто при одинаковом повышении температуры из-за этого увеличения излучательной способности поверхности.

Если, допустим, провод имеет диаметр D = 1 мм, то площадь его поперечного сечения будет S = 1/4(πD^2) = 3,1415/4 = 0,785 кв. мм. Если по такому проводу течет ток I в 5 А, то его плотность j будет равна j = I/S = 5/0,785 = 6,37 А/кв. мм.

Значения плотности тока в технике

Хотя само значение плотности тока от материала проводника не зависит, в технике его выбирают, исходя из его удельного электрического сопротивления и длины провода. Дело в том, что при большой плотности тока проводник с ним нагревается, его сопротивление от этого возрастает, и потери электроэнергии в проводке или обмотке увеличиваются.

Сообщалось о других поверхностных покрытиях, обеспечивающих такие преимущества, как улучшенные аэродинамические характеристики. Чтобы оценить, существуют ли долгосрочные экономические выгоды, необходимо оценить достоинства таких отделов. Выбор оптимального типа и размера проводника для данной линии состоит в нахождении этого проводника, который приводит к наименьшему израсходованному себестоимости стоимости на протяжении жизни линии. Инженер-проектировщик линии электропередачи сталкивается с выбором типа проводника из этого удивительного ассортимента.

Однако, если взять провода слишком толстыми, то и вся проводка получится чрезмерно дорогой. Поэтому расчет бытовой проводки ведут, исходя из так называемой экономической плотности тока, при которой общие долговременные расходы на электросеть минимальны.

Для квартирной проводки, провода в которой не очень длинные, берут значение экономической плотности в пределах 6-15 А/кв. мм. в зависимости от длины проводов. Медный провод диаметром 1,78 мм (2,5 кв. мм) в ПВХ изоляции, замурованный под штукатурку, выдержит и 30, и даже 50 ампер. Но при потребляемой квартирой мощности в 5 кВт плотность ток в нем будет (5000/220) = 23 А, а его плотность в проводке – 9,2 А/кв. мм.

Этот выбор должен основываться на основных параметрах проводника. Понятно, что все основные стоимостные компоненты линии передачи зависят от физических, механических и электрических параметров проводника. Список этих основных параметров. Эти основные параметры не обязательно независимы друг от друга. Однако некоторые параметры могут варьироваться независимо в различных конструктивных соображениях.

Надежда этого писателя заключается в том, что лучшее понимание доступных типов проводников и материалов обеспечит лучшую основу для будущих вариантов проводников. Есть история, которую мы слышим слишком часто: кто-то покупает дом. Прежде чем положить деньги, они проводят исследования. Они ищут недвижимость для проводов, перезвонили и убедятся, что с ними все будет в порядке. В конце концов, нет широкополосного сервиса, их не будет, и теперь они очень дорогой ручей.

Экономическая плотность тока в линиях электропередач много ниже, в пределах 1-3,4 А/кв. мм. В электрических машинах и трансформаторах промышленной частоты 50/60 Гц – от 1 до 10 А/кв. мм. В последнем случае ее вычисляют, исходя из допустимого нагрева обмоток и величины электрических потерь.

О плотности тока высокой частоты

Плотность тока высоких частот (теле и радиосигналы, например) рассчитывают с учетом так называемого скин-эффекта (skin – по-английски «кожа»). Суть его в том, что электромагнитное поле оттесняет ток к поверхности провода, поэтому для получения нужной его плотности приходится брать диаметр провода больше, а чтобы не тратить лишней меди, делать его пустотелым, в виде трубки.

В прошлом году мы рассказали вам о потребителях, попавших в эту ловушку, и в двух разных состояниях. Эта база данных страдает от классической, вневременной проблемы управления данными «мусора, мусора» - они не могут дать точную информацию, если они не начнут ее с самого начала. И, не задумываясь о том, чтобы посмотреть на каждую собственность в регионе и измерить ее расстояние от существующей инфраструктуры, нет никакого реального способа узнать, какие данные вы должны хранить, а какая - мусор.

Для этих ответов нам нужно немного вникать в историю самого кабеля и десятилетия регулирования. Когда-то телевизионные сигналы приходили к зрителям по воздуху через антенны. Это оказалось довольно опрятной и прибыльной идеей, поэтому она выросла. Появились компании, которые нуждались в доступе к инфраструктуре. И потребители нуждались в гарантиях какой-то разумно справедливой среды.

Скин-эффект имеет значение не только при передаче больших мощностей. Если, допустим, сделать разводку кабельного телевидения по квартире слишком тонким коаксиальным кабелем, то потери в нем из-за скин-эффекта во внутреннем проводе могут оказаться чрезмерно велики. Аналоговые каналы при этом будут рябить, а цифровые – рассыпаться в квадратики.

Но, поскольку наиболее важной его частью для наших целей является определение и передача полномочий франшизы. Тридцать лет назад кабельное телевидение было глубоко локальным бизнесом. Муниципалитеты - города, города, а иногда и округа - были субъектами, которые заключили соглашения с кабельными компаниями.

В то время вся инфраструктура для кабеля была новой. Провайдеры создали сети кабельных линий, либо нанизанные на телефонные столбы, либо под землей, и понесли высокие затраты на создание этой совершенно новой системы. Таким образом, франшизные соглашения защищали бизнес: они не только предоставили муниципалитетам право на то, что они или кто мог построить на заднем дворе, но также предоставили публичный доступ к этим новым компаниям и, в ряде случаев, эффективно создал монополию для местного рынка.

Глубина скин-эффекта зависит от частоты сигнала, и плотность тока при этом плавно падает до нуля в центре провода. В технике для упрощения расчетов глубину залегания скин-поверхности считают там, где плотность тока падает в 2,72 раза по сравнению с поверхностной (Поз. 2 на рисунке). Величина 2,72 выводится в технической электродинамике из соотношения электрической и магнитной постоянной, что облегчает расчеты.

Строительство целого города может стоить несколько миллионов долларов, но если вы будете единственным поставщиком внутри городских границ, вы можете вернуть деньги, а затем и некоторые. Но эти соглашения также имели компромисс: если компании будет разрешено подниматься на полюса и рыть канавы и взимать плату с жителей, тогда они должны будут обслуживать всех жителей или рядом с ним. Франчайзинговые соглашения часто используют язык, подобный «должен служить», и «требуется», который свободно переводится с легализации, «вы делаете это или нет».

Плотность тока смещения

Ток смещения довольно сложное понятие электродинамики, но именно благодаря ему переменный ток проходит через конденсатор, и антенна излучает сигнал в эфир. Ток смещения тоже имеет свою плотность, но определить ее не так-то просто.

Даже в очень хорошем конденсаторе электрическое поле слегка «выпирает» в стороны между пластинами (Поз. 3 на рисунке), поэтому к пересекаемой током смещения поверхности нужно давать некоторую добавку. Для конденсатора ее величиной еще можно пренебречь, но если речь об антенне, то там эта виртуальная, пересекаемая током смещения поверхность значит все.

За три десятилетия, прошедшие с момента принятия Закона о кабелях, все, кроме большинства сельских районов страны, уже давно построили свою кабельную инфраструктуру. И по мере того, как кабельная технология выросла за счет подключения к данным за последние 15 лет, закон изменился, чтобы идти в ногу со временем.

Но поворот 21-го века - это когда все действительно начинает становиться волосатым. Кабельные компании и телефонные компании неожиданно встретились посередине, и эта середина была данными. Между тем, телефонные компании шли в другую сторону. Они всегда прокладывали провода в дома каждого, но на протяжении десятилетий могли предлагать только голосовые услуги.

Чтобы найти плотность тока смещения, приходится решать сложные уравнения электродинамики или производить компьютерное моделирование процесса. К счастью, для многих случаев инженерной практики знать ее величину не требуется.

Электрическим током называется направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц.

И политические ветры в то время решительно выступали за то, чтобы убивать правительственные постановления и открывать свободный рынок, где это возможно. Все кабельные и телекоммуникационные компании, предоставляющие широкополосный доступ и линейное программирование, все еще должны обеспечить соглашения о франшизе с регионом, прежде чем они смогут там работать. Но власть переместилась, и у нее тоже есть обязательства.

Вместо того, чтобы идти индивидуально к каждому городу, городу и округу в государстве «Одинокая звезда», требуя сертификата франшизы, кабельная компания, желающая заниматься бизнесом, направляется в государственную коммунальную комиссию штата, чтобы подать заявку на франшизу. В течение следующего года Индиана, Канзас, Южная Каролина, Нью-Джерси, Северная Каролина и Калифорния последовали этому примеру.

Электрический ток в проводниках различного рода представляет собой либо направленное движение электронов в металлах (проводники первого рода), имеющих отрицательный заряд, либо направленное движение более крупных частиц вещества - ионов, имеющих как положительный, так и отрицательный заряд - в электролитах (проводники второго рода), либо направленное движение электронов и ионов обоих знаков в ионизированных газах (проводники третьего рода).

Это правило предусматривало новые условия, применяемые к местным органам франчайзинга: им приходилось выдавать лицензии быстрее и взимать за них меньше. Это правило также применяется в первую очередь к грантополучателям муниципального уровня. Регулирующие ограничения и условия для входа на рынок от конкурентов и связаны с различными экономическими неэффективностью, такими как сокращение инноваций и искажение потребительских предпочтений.

Если вы снизите барьеры для входа, мысль пошла, в нее войдут больше конкурентов. И если это так случается, чтобы облегчить работу некоторых крупных компаний с сильными лоббистами, хорошо, выиграть со всех сторон. Но между действующими поставщиками и новыми участниками все еще существует высокая напряженность, как мы видели только в Миннеаполисе.

За направление электрического тока условно принято направление движения положительно заряженных частиц.

Для существования электрического тока в веществе необходимо:

  1. наличие заряженных частиц, способных свободно перемещаться по проводнику под действием сил электрического поля;
  2. наличие источника тока, создающего и поддерживающего в проводнике в течение длительного времени электрическое поле.

Количественными характеристиками электрического тока являются сила тока I и плотность тока j.

Их соглашение о франшизе заключается в достижении определенных минимальных целей развертывания: предоставление их услуг определенному проценту жителей в год, обслуживание каждой палаты города и, в частности, предоставление услуг малообеспеченным семьям. На первый взгляд ничего плохого. В целом, чем больше вариантов у потребителя, тем лучше, и она знает, что мы здесь, у Потребителя, все в пользу усиления конкуренции в области широкополосного доступа. Но переход франчайзинга также сопровождался некоторыми побочными эффектами.

Непреднамеренные последствия и способы их устранения

Распространение законов о франшизе на уровне штата и изменение того, что муниципалитеты могут потребовать, привело к сдвигу. Те соглашения, которые раньше говорили, что поставщик услуг должен предоставлять услуги жителям округа или города, теперь все чаще говорят о том, что провайдер может предоставлять услуги этим жителям.

Сила тока - скалярная физическая величина, определяемая отношением заряда q, проходящего через поперечное сечение проводника за некоторый промежуток времени t, к этому промежутку времени.

Единицей силы тока в СИ является ампер (А).

Если сила тока и его направление со временем не изменяются, то ток называется постоянным .

Первый - это гарантия от имени жителей, что частное лицо приходит с услугой. Последний - это разрешение компании собирать клиентов по своему усмотрению. Это изменение составляет половину проблемы. Это абсолютное количество данных. К счастью, здесь, в 21 веке, у нас есть компьютеры, которые могут легко хранить это богатство данных, в больших базах данных, которые легко купить, продать и арендовать. И это другая половина проблемы.

Но когда у вас есть возможность обслуживать любые адреса в границах муниципалитета, и вы достигли большинства, но не всех из них, эта диаграмма Венна внезапно возвращается к тому, чтобы снова стать двумя разными кругами. Вот что делает проблему такой проблемой для потребителей. Вы можете получить сверх подробную карту франчайзинговых территорий из штата Калифорния, но вы не можете получить гарантию, что проживание в одной из тех затененных областей фактически обеспечит вам услугу, номинально предоставленную.

Единица силы тока - основная единица в СИ 1 А - есть сила такого неизменяющегося тока, который, проходя по двум бесконечно длинным параллельным прямолинейным проводникам очень маленького сечения, расположенным на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, вызывает силу взаимодействия между ними 2·10 -7 Н на каждый метр длины проводников.

Но есть способы узнать, по крайней мере, если вы, вероятно, будете подвержены этой проблеме. Поскольку все эти соглашения широко варьируются от места к месту, очень важно оттачивать конкретные правила в том месте, где вы живете или планируете двигаться.

Многие, но не все, теперь предоставляют государственные кабельные франшизы. Ваше состояние может быть в этом списке. Присутствие веб-сайтов в муниципалитетах зависит от его полезности. Некоторые из них велики, а некоторые ужасны, но нет никакого способа узнать, не глядя.

Если вы не можете получить доступ к копии существующих локальных соглашений о франшизе в Интернете, позвоните в администрацию города или города и попросите людей, как их получить. Многие соглашения о франчайзинге содержат очень специфическую формулировку о количестве футов от магистральной линии, которую компания должна подключить, или о том, есть ли для многоквартирных зданий или жилых помещений в недостаточно плотных кварталах. Если вы подумываете о покупке дома с дороги, измерьте этот диск! И сделайте небольшую математику, если можете, о том, сколько соседей у ​​вас есть на квадратную милю.

Рассмотрим, как зависит сила тока от скорости упорядоченного движения свободных зарядов.

Выделим участок проводника площадью сечения S и длиной l (рис. 1). Заряд каждой частицы q 0 . В объеме проводника, ограниченном сечениями 1 и 2, содержится nSl частиц, где n - концентрация частиц. Их общий заряд

Если средняя скорость упорядоченного движения свободных зарядов , то за промежуток времени

все частицы, заключенные в рассматриваемом объеме, пройдут через сечение 2. Поэтому сила тока:

Таким образом, сила тока в проводнике зависит от заряда, переносимого одной частицей, их концентрации, средней скорости направленного движения частиц и площади поперечного сечения проводника.

Заметим, что в металлах модуль вектора средней скорости упорядоченного движения электронов при максимально допустимых значениях силы тока ~ 10 -4 м/с, в то время как средняя скорость их теплового движения ~ 10 6 м/с.

J - это векторная физическая величина, модуль которой определяется отношением силы тока I в проводнике к площади S поперечного сечения проводника, т.е.

В СИ единицей плотности тока является ампер на квадратный метр (А/м 2).

Как следует из формулы (1),

направление вектора плотности тока совпадает с направлением вектора скорости упорядоченного движения положительно заряженных частиц. Плотность постоянного тока постоянна по всему поперечному сечению проводника.