И все таки, можно еще раз про заземление?

Сообщение №14284 от Inc 02 ноября 2002 г. 18:22
Тема: И все таки, можно еще раз про заземление?

Вот тут в статье прочитал:
экранированный кабель...
"...На низких частотах, когда сопротивление экрана уменьшается и токи начинают свободно распространяться по экрану и защитной сети. Заземление экрана на одном конце обеспечивает дополнительную защиту сигнала от низкочастотных электрических полей..." Может кто нибудь пояснить? Как обеспечивается дополнительная защита? Как она работает? Ну вот наводится в экране ЭДС, заземлили один конец, получается выровняли потенциалы с землей, а дальше?
Напряжение между экраном и землей будет нулевое,если нулевое значит и поле нулевое, но токи будут течь? Я запутался...Help


Отклики на это сообщение:

> "...На низких частотах, когда сопротивление экрана уменьшается и токи начинают свободно распространяться по экрану и защитной сети. Заземление экрана на одном конце обеспечивает дополнительную защиту сигнала от низкочастотных электрических полей..." Может кто нибудь пояснить? Как обеспечивается дополнительная защита? Как она работает? Ну вот наводится в экране ЭДС, заземлили один конец, получается выровняли потенциалы с землей, а дальше?
> Напряжение между экраном и землей будет нулевое,если нулевое значит и поле нулевое, но токи будут течь? Я запутался...Help

В экране наводятся токи(так как частота поля внешнего мала, то скин слой большой=> поле свободно проникает) то что там и написано. Токи вещь неприятная, например, для измерительной аппаратуры(которую тоже надо заземлять), поэтому заземляя экран мы токи пускаем в землю(у нее сопротивление маленькое) => наведенный ток не будет совершать не нужной нам работы в приборах и т.п.


> Вот тут в статье прочитал:
> экранированный кабель...
> "...На низких частотах, когда сопротивление экрана уменьшается и токи начинают свободно распространяться по экрану и защитной сети. Заземление экрана на одном конце обеспечивает дополнительную защиту сигнала от низкочастотных электрических полей..." Может кто нибудь пояснить? Как обеспечивается дополнительная защита? Как она работает? Ну вот наводится в экране ЭДС, заземлили один конец, получается выровняли потенциалы с землей, а дальше?
> Напряжение между экраном и землей будет нулевое,если нулевое значит и поле нулевое, но токи будут течь? Я запутался...Help

Laboramt 02 ноября 20:49 дал ответ, но думаю, что Вам будет понятней, если я дам некоторое разьяснение.
Экранирование осуществляется не только кабелей, но и отдельных проводов, например, провода с слабым сигналом (например, подводка от микрофона к усилителю). Экран позволяет защитить указанную (экранированную) цепь не только от наводок индуктивного характера, но и от наводок емкостного характера (см. вашу задачу про провод с переменным напряжением). В случае, если бы не было экрана, то усиленный сигнад с выхода, например, усилителя мог поступать на его вход, что могло бы привести к возбуждению. Кабель, к примеру, от антены, расположеной на крыше до телевизора проходит в канале с силовой разводкой цепи питания (эл. сеть), поэтому, помимо указаного выше, по ТБ он обязан быть заземлен (обычно зануляют - надеюсь Вам известно, что такое заземление и зануление).


> Вот тут в статье прочитал:
> экранированный кабель...
> "...На низких частотах, когда сопротивление экрана уменьшается и токи начинают свободно распространяться по экрану и защитной сети. Заземление экрана на одном конце обеспечивает дополнительную защиту сигнала от низкочастотных электрических полей..." Может кто нибудь пояснить? Как обеспечивается дополнительная защита? Как она работает? Ну вот наводится в экране ЭДС, заземлили один конец, получается выровняли потенциалы с землей, а дальше?
> Напряжение между экраном и землей будет нулевое,если нулевое значит и поле нулевое, но токи будут течь? Я запутался...Help

Так я и не уловил момент истины. Вот предыдущая задача про источник переменного напряжения, одним концом заземленный. Можно же такую модель привести? Переменные электрические поля в экране - это источники напряжений. Токи которые наводятся в экране, до заземления и токи которые будут утекать в землю, когда экран заземлим, в чем разница? Хотя может быть идея в том, что поле электрическое как таковое исчезнет, будет очень маленьким, т.к. сопротивление участка экран-земля очень мало. Не знаю, может быть в этом суть. Вроде как сопротивление очень мало, напряжение соответственно тоже, чтобы ток имел конечную величину. А если напряжение мало, то и E-вектор напряженности эл.поля, тоже мал. Может это?



> Так я и не уловил момент истины. Вот предыдущая задача про источник переменного напряжения, одним концом заземленный. Можно же такую модель привести?
Вначале представим экран в виде простого провода.
В случае, если он свободно расположен в пространстве, т.е. его концы не присоеденены (свободны). На такой экран будут действовать как индуктивные наводки, так и емкостные, к примеру, от рядом расположенного провода предыдущей задачи.
1. В случае емкостной наводки, чем больше будет взаимная емкость и напяжение на другом проводе тем больше будет наводиться потенциал на рассматриваемом экране.
2. В случае же индуктивной наводки, чем больше будет взаимная индукция и ток в другом проводе тем больше будет разность потенциалов на концах рассматриваемого экрана. (Взаимная емкость и взаимная индукция будет больше, когда проводники расположены ближе друг к другу, и их длина больше).
> Переменные электрические поля в экране - это источники напряжений. Токи которые наводятся в экране, до заземления и токи которые будут утекать в землю, когда экран заземлим, в чем разница?

Рассмотрим первый вариант емкостной наводки. В случае, если экран не заземлен, то из-за указанной наводки на нем будет наводиться (за счет индуцированных зарядов) определенный потенциал, который, вследствие также емкости между экраном и внутренним проводом на нем (внутреннем проводе) будет наведен некий потенциал. Если же мы указанный экран заземлим, то на нем не будет наводиться потенциал, т.к. индуцированные токи будут стекать в "землю" (потенциал сохраняется равным "земле"). Таким образом на внутренний провод не будет сказываться наводка.
Рассмотрим второй вариант индуктивной наводки. В случае, если экран не заземлен или заземлен с одной стороны (для устранения емкостной наводки. рассмотренный выше вариант), то из-за указанной наводки на нем будет наводиться разность потенциалов(за счет индуцированного тока) которая, вследствие также емкости между экраном и внутренним проводом на нем (внутреннем проводе) наводиться некая разность потециалов или из-за хорошей проводимости некий ток. Для уменьшения индуктивной наводки на внутренний провод в этом случае заземляют и другой конец экрана в этом случае наводимая разность потенциалов на экране будет замыкаться через землю. Протекающий же ток по экрану никак не скажется на внутренний проводник, т.к. магнитное поле не проходит внутрь, а только снаруже экрана.



>
> > Так я и не уловил момент истины. Вот предыдущая задача про источник переменного напряжения, одним концом заземленный. Можно же такую модель привести?
> Вначале представим экран в виде простого провода.
> В случае, если он свободно расположен в пространстве, т.е. его концы не присоеденены (свободны). На такой экран будут действовать как индуктивные наводки, так и емкостные, к примеру, от рядом расположенного провода предыдущей задачи.
> 1. В случае емкостной наводки, чем больше будет взаимная емкость и напяжение на другом проводе тем больше будет наводиться потенциал на рассматриваемом экране.
> 2. В случае же индуктивной наводки, чем больше будет взаимная индукция и ток в другом проводе тем больше будет разность потенциалов на концах рассматриваемого экрана. (Взаимная емкость и взаимная индукция будет больше, когда проводники расположены ближе друг к другу, и их длина больше).
> > Переменные электрические поля в экране - это источники напряжений. Токи которые наводятся в экране, до заземления и токи которые будут утекать в землю, когда экран заземлим, в чем разница?

> Рассмотрим первый вариант емкостной наводки. В случае, если экран не заземлен, то из-за указанной наводки на нем будет наводиться (за счет индуцированных зарядов) определенный потенциал, который, вследствие также емкости между экраном и внутренним проводом на нем (внутреннем проводе) будет наведен некий потенциал. Если же мы указанный экран заземлим, то на нем не будет наводиться потенциал, т.к. индуцированные токи будут стекать в "землю" (потенциал сохраняется равным "земле"). Таким образом на внутренний провод не будет сказываться наводка.
> Рассмотрим второй вариант индуктивной наводки. В случае, если экран не заземлен или заземлен с одной стороны (для устранения емкостной наводки. рассмотренный выше вариант), то из-за указанной наводки на нем будет наводиться разность потенциалов(за счет индуцированного тока) которая, вследствие также емкости между экраном и внутренним проводом на нем (внутреннем проводе) наводиться некая разность потециалов или из-за хорошей проводимости некий ток. Для уменьшения индуктивной наводки на внутренний провод в этом случае заземляют и другой конец экрана в этом случае наводимая разность потенциалов на экране будет замыкаться через землю. Протекающий же ток по экрану никак не скажется на внутренний проводник, т.к. магнитное поле не проходит внутрь, а только снаруже экрана.

Вот. Здорово,оказывается все не так просто. Спасибо большое за развернутый ответ, немного так стало ясно. Но все таки вот момент:
В последнем примере про наводки индуктивного характера.
индуктивные наводки, которые будут наводиться в экране, заземляем с 2х концов экран, получается петля, в той же статье было написано что ток протекаемый в этой петле, создаст магнитое поле которое будет стремиться уменьшить внешнее магнитное поле, хм... сдругой стороны ток будет поддерживать это поле, когда оно будет уменьшаться...



>
> > Так я и не уловил момент истины. Вот предыдущая задача про источник переменного напряжения, одним концом заземленный. Можно же такую модель привести?
> Вначале представим экран в виде простого провода.
> В случае, если он свободно расположен в пространстве, т.е. его концы не присоеденены (свободны). На такой экран будут действовать как индуктивные наводки, так и емкостные, к примеру, от рядом расположенного провода предыдущей задачи.
> 1. В случае емкостной наводки, чем больше будет взаимная емкость и напяжение на другом проводе тем больше будет наводиться потенциал на рассматриваемом экране.
> 2. В случае же индуктивной наводки, чем больше будет взаимная индукция и ток в другом проводе тем больше будет разность потенциалов на концах рассматриваемого экрана. (Взаимная емкость и взаимная индукция будет больше, когда проводники расположены ближе друг к другу, и их длина больше).
> > Переменные электрические поля в экране - это источники напряжений. Токи которые наводятся в экране, до заземления и токи которые будут утекать в землю, когда экран заземлим, в чем разница?

> Рассмотрим первый вариант емкостной наводки. В случае, если экран не заземлен, то из-за указанной наводки на нем будет наводиться (за счет индуцированных зарядов) определенный потенциал, который, вследствие также емкости между экраном и внутренним проводом на нем (внутреннем проводе) будет наведен некий потенциал. Если же мы указанный экран заземлим, то на нем не будет наводиться потенциал, т.к. индуцированные токи будут стекать в "землю" (потенциал сохраняется равным "земле"). Таким образом на внутренний провод не будет сказываться наводка.
> Рассмотрим второй вариант индуктивной наводки. В случае, если экран не заземлен или заземлен с одной стороны (для устранения емкостной наводки. рассмотренный выше вариант), то из-за указанной наводки на нем будет наводиться разность потенциалов(за счет индуцированного тока) которая, вследствие также емкости между экраном и внутренним проводом на нем (внутреннем проводе) наводиться некая разность потециалов или из-за хорошей проводимости некий ток. Для уменьшения индуктивной наводки на внутренний провод в этом случае заземляют и другой конец экрана в этом случае наводимая разность потенциалов на экране будет замыкаться через землю. Протекающий же ток по экрану никак не скажется на внутренний проводник, т.к. магнитное поле не проходит внутрь, а только снаруже экрана.

Про пример с взаимной индуктивностью, вы учитываете взаимную индукцию проводов экрана и постороннего провода, а взаимная индукция самих жил отпадает?


Я тут вот еще что подумал, ну вот допустим наводится электрическое поле в экране, можно допустим свести к такой задаче?:
металлический стержень, внутри него возникает эл.поле (пока для постоянного поля), заряды начинают так размещаться по поверхности стержня, чтобы внутри проводника поле было нулевое, допустим поле будет направлено вдоль стержня, по идее один конец будет заряжен + другой - , чтобы внешнее поле уравновесить. Допустим мы заземлим конец -, заряды минус стекут в землю, произойдет увеличение заряда +, опять же чтобы внешнее поле уравновесить. Ну вот я так представил себе экран, ввиде полого стержня, будет меняться эл.поле, будет пульсировать на том конце заряд.



> В последнем примере про наводки индуктивного характера.
> индуктивные наводки, которые будут наводиться в экране, заземляем с 2х концов экран, получается петля, в той же статье было написано, что ток, протекаемый в этой петле, создаст магнитое поле которое будет стремиться уменьшить внешнее магнитное поле, хм... с другой стороны ток будет поддерживать это поле, когда оно будет уменьшаться...

Ток будет комренситовать нарастающее магнитное поле (И если бы имелся сверхпроводник, то такая компенсация существовала все время воздействия магнитного поля. В случае изменения магнитного поля (вначале мы рассматривали увеличение магнитого поля), т.е. его уменьшения будет происходить аналогичная картина, т.е. в экране потечет ток в противоположную сторону. Таким образом зкран защищает только от переменного во времени магнитного поля.

Для расширения кругозора.
Некоторое дополнительное пояснение. Вообше индуктивная наводка может быть и на концах заземлений. В этом случае для уменьшения наводки на сигнальном проводе, во первых используют в экране бифиляр и во вторых, для еще большего подавления помехи можно использовать двойной экран.



Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100