題:
為什麼銅電纜是圓形的?
Keno
2017-01-04 03:05:52 UTC
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為什麼電纜只能製成圓形?有什麼好處?為什麼沒有三角形,四邊形或五邊形的電纜?

這是技術。https://www.youtube.com/watch?v=3OO_aaUEd3o
我們使用1mm的方形線進行微波濾波器設計
在大功率應用中,使用方形銅,因為它可以用螺栓固定在一起。
在互聯網上搜索銅母排,它們的形狀和大小各不相同。
並非所有電纜都是圓形的。只是圓形電纜更便宜,而且更耐應力(我們真的很喜歡在應力有問題的地方使用曲線-與尖角不同,它均勻地分配了負載)。為什麼圓形電纜便宜?由於拉製了電纜,並且圓形模具對應力的抵抗力更強,並且導線分佈更均勻。對於交流電來說,電流不是流經電纜的全部,而是流向皮膚。圓形電纜是最有效的。但是,這僅對於大型電纜(對於60 Hz電流,直徑>〜20mm)或高頻非常重要。
哇,我印象深刻。直到現在我都不了解電纜的形狀。形狀在下面的註釋和答案中得到了很好的解釋。肯定+1。
因為形狀在大多數應用中都無關緊要,而圓形線材是最便宜的。在形狀很重要的地方,您可以支付任何費用獲得所需形狀的電線。
這是一個有趣的問題。理論上,在較高的頻率下,所有電流都在導線的最外層承載,而圓形導線的橫截面積最小。因此,人們想知道另一種形狀是否會在更高的頻率下承載更多電流。
@Luaan,的圓形橫截面的皮膚比任何其他橫截面都要少。當需要考慮集膚效果時,圓形是最不希望的形狀,但是與其他任何形狀相比,圓形製造成本要低很多。如果您想知道當皮膚效應成為一個大問題時,他們會使用什麼,請使用Google的“利茲線”。
花費幾年時間,揚聲器製造商將出售音質更好的揚聲器,因為它們使用三角線。
請記住,“電線”是單條導體,而“電纜”是兩條或多條包裹在一個外套中的絕緣電線。
感謝您對術語的更正Word Boy在您直接進行討論之前,我們已經進行了很深的討論。我希望對提交的問題進行一些初步編輯,以避免這種類型的錯誤信息傳播。
九 答案:
Spehro Pefhany
2017-01-04 03:14:30 UTC
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就像傑西卡·兔子(Jessica Rabbit),因為它們是那樣畫的。

線材生產涉及通過連續較小的模具拉出(拉出)線材(通常在兩者之間進行退火)。模具最容易製造有圓孔(它們通常由非常堅硬的材料(例如鑽石)製成。

並非所有的導線都是圓形的-圓角矩形導線有時用於電感器和變壓器。

有時為六邊形-至少一個揚聲器驅動單元mfgr用六邊形銅繞組音圈,以在狹窄的間隙中獲得稍低的阻抗。http://www.morelhifi.com/technology/一些大電流變壓器繞組是扁平的銅帶。
當然,還有薄的銅帶解決方案(極矩形),例如用於扁平揚聲器線的解決方案。
如果您想了解可以做的事情的多樣性,或者甚至自己嘗試一下,珠寶供應商會出售以各種形狀繪製的各種合金以及具有各種孔徑的實際畫板。當然,用手畫任何有用數量的電線都會很快變舊。
由於雙關語,我想投票。但是+1
我懷疑拉絲模是由金剛石製成的,它們通常僅用於磨削。模具的硬度實際上與其強度無關緊要。你不想磨損任何東西。對於銅線,幾乎可以肯定是工具鋼。
-1
Adam Davis
2017-01-04 09:40:20 UTC
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當您離開圓形截面時,會遇到兩個重大問題:

首先,拐角會對相鄰物體施加更大的壓力,並且更有可能導致絕緣損壞。

第二,對於高頻使用,趨膚電流效應將導致橫截面積相同但帶有拐角的電纜具有更高的阻抗。此外,覆蓋該導體所需的大量絕緣也將改變阻抗。儘管可以解決這一問題,但我們已經對圓形導體在高頻下的集膚效應,阻抗和絕緣效應有了很好的了解,這將限制設計師在沒有充分理由的情況下使用替代配置(例如安裝更多銅纜)在較小的區域內以提高電感效率。

還有許多其他考慮因素-拉絲已經很困難而且費勁,具有圓形橫截面可以減少給定面積的銅的管芯接觸。與三角形相比,由於三角形或正方形的附加圓周會增加絕緣(同樣,對於相同的銅截面積)。與圓形電纜相比,彎曲或彎曲拐角時會承受更大的應力,變硬更快並且更容易開裂。

討論電纜時,製作其他橫截面變得更加困難。想像一下,用10條導體將電纜製成三角形。當彎曲,扭曲或擠壓時,您會發現電纜中的各個導線移開了它們的位置並變形為更圓形的形狀。您如何將這些電線固定在適當的位置以保持所需的電纜橫截面?您可以使用一根電線,但是這樣一來,它將變得更難管理,更不靈活且更容易斷裂和損壞。

自從您談到集膚效應以來,我將其與橫截面的面積相關聯,該面積確定了電阻(並忽略了絕緣,載流量),並使用了以下信息:[圓是給定區域的最小周長形狀](http://math.stackexchange.com/questions/389339/among-all-shapes-with-the-same-area-a-circle-has-the-shortest-perimeter)。
儘管由圓形絞合線製成的電纜將具有不會直接增加強度或載流能力的空隙,但在彎曲時,電纜內的空隙會使電纜改變形狀,從而使彎曲處的絞合線可以進入某個地方。
我想知道超市上的罐頭是否會受到影響,原因是罐頭是圓形的。
@Rob通告更便宜,更方便。方罐意味著機器的額外對準(成本)以封閉端部,從而節省了空間。咸牛肉和沙丁魚以圓角矩形棱柱出售,以節省運輸空間,las,您不能使用所有標準的開罐器打開罐頭(可惜的是,它們經常有自己的開罐器)。
Adam和@supercat,圓形多導體電纜的替代品通常是扁平的,在製造過程中,導線的對準是固定的。這在一個軸上提供了更好的靈活性,而在另一個軸上提供了更差的靈活性,通常是可以接受的折衷方案。其他電纜的概況很少見,因為好處很少而且很難證明。對於鬆散的線束,它們被拉入柔性導管中或放置在電纜梯中。
Samuel
2017-01-04 03:13:12 UTC
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靈活性

圓形橫截面允許電線在任何方向均等地彎曲。

好吧..我想這不是一個解釋。否則,扁平電纜內將存在扁平電線。
@EugeneSh。什麼?我沒有看到扁平線之間的關係。
不需要扁平(帶狀)電纜在所有方向上彎曲。但是它們是由圓線組成的。
@EugeneSh。帶狀電纜內部的電線是多股絞合的,它們必須能夠彎曲才能相互纏繞。
也有帶有扁平電線的扁平電纜,柔性PCB。
@Uwe和EugeneSh。請仔細閱讀第一個單詞。你們都給出了在一個軸上彎曲的事物的示例,而這個答案清楚地表明“任何方向”。
@Samuel,您的答案是完全有效的,但是,您要解決的兩個人提出的要點是,並非*所有*圓線用於*需要*在所有方向上彎曲的地方。當然,這不會使您的觀點無效。並不是像您說的那樣,“不需要在各個方向上彎曲的電線都不是圓形的。”
@Wildcard當然可以。答案實際上有兩種選擇。我可以列出可能的解決方案(我相信SE會看不起它),也可以添加我認為是可能的最佳答案的答案,這已經完成了。如此處的答案所示,電纜繞線的原因有很多,但我只列出其中一種。第二個要點是,由於在任何方向上都希望具有靈活性,因此圓形電纜由於其普遍性而較為便宜,因此它們出現在許多情況下,其圓度的最初原因既不會增加(也不會減少)其有用性。
OSKM
2017-01-04 19:01:42 UTC
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嚴格來說不是銅,但是對於較大的電纜,您確實可以使用三角形芯。 他們傾向於將鋁用於此類較大的鐵芯。

enter image description here

您也可以獲得類似的銅纜。例如。http://www.gulfcable.com/scripts/gulf_htmlshow.php?sID=32
@PeterGreen您張貼芯線的電纜由捆綁在一起的多條小圓形電纜組成。這裡描繪的核心似乎很牢固?
@Tschallacka是的,鋁電纜有時會帶有實心(非絞合)導體。
RobotAndy
2017-01-05 19:25:42 UTC
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在工業中,使用固態(矩形)金屬(通常是銅)母線,通常用於大電流應用:

enter image description here

...所以,並不總是圓的。

一個簡單的中電流繼電器就是一個很好的例子:http://www.tech-faq.com/wp-content/uploads/Relay.jpg
我不會將扁平的金屬條稱為“電線”
在需要單向彎曲或需要隔振的地方,可以找到尺寸很小的@Bohemian,扁平線。儘管母線可能比電線更堅固,但也有扁平電線。
Bart Plovie
2017-01-04 04:29:02 UTC
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從生產的角度來看,它很容易成為最簡單的形狀,我認為這是所有這些中的主要因素。如果在開始彎曲物體時考慮應變,則在機械上也是有利的。而且,如果您考慮一下,它也是在有限的空間中填充盡可能多的橫截面面積(因此是導電材料)的最有效方法。

使用圓形電線並不是包裝電線的最有效方法。正方形或矩形更節省空間:http://www.goto-denshi.com/product-square-wire-melit.html
將矩形導體的機械缺陷放在一邊。我將告訴您矩形電線概念效率更高的主要缺陷:使用線束中的絕緣材料和幾根彼此靠近的電線去做,並嘗試使所有電線完美對齊,以便它們能夠完美面對面地觸摸彼此,以達到這種效率。理論上最有效的方法不一定是實際情況中最有效的方法。
看看幾乎所有的高功率變壓器,您會發現方形/矩形導線。我確實同意,通用絕緣電線幾乎都是圓形的,但這與電線外形尺寸的空間效率無關,我認為這純粹是物理製造上的限制。
您正在考慮具有非常特定的需求和約束的非常特定的應用程序,使用該方法可以進行任何爭論。
就像您一樣,操作員問為什麼銅電纜只能是圓形的,而實際上不是。
@Jack實際上最好是六角形的。它提供任何緊密包裝形狀的最佳周長(絕緣)與面積(導體)之比
@JackCreasey,我認為您現在正在混淆電纜和電線,差異很大!
willy wonka
2017-01-07 16:52:58 UTC
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它們不僅是圓形的。無論如何,模具孔是圓形的,因為它們更容易製造且最經濟。同樣,圓形電纜在某些一般情況下用途更廣,例如將其插入波紋管(或非波紋管)中,例如在很小的空間內彎曲或彎曲。何時需要將它們連接到家庭辦公室的標準插座等。因此,從實用和經濟方面考慮,圓形部分通常是最常用的。 無論如何,圓形截面不是唯一的標準。使用其他形狀。例如,最後將粗線扁平電纜的使用推廣到家庭或工業電氣系統:您只需將粗線扁平電纜連接到牆上,無需使用波紋管就可以將膩子直接塗在它們上,而無需使用波紋管,而無需拉動牆壁,而無需抹灰。此外,與特定電負載所需的截面相比,扁平線可以更有效地散發其工作階段所產生的熱量,因為它們的暴露於空氣的表面更大。

DZee
2017-01-07 03:35:51 UTC
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由於趨膚效應,交流電傾向於在電線表面上傳播。DC通過整個核心。圓線使所用單位材料的橫截面最大化,因此在提供給定的規格或容量時,這是最具成本效益的。對於整個導線的給定橫截面面積,它還具有在導體表面上提供最大表面積的副作用。

雖然制線模具本身就是形狀的主要原因,但模具可以製成各種形狀,但圓形橫截面也是最具成本效益的。

DZee,圓線每單位材料的表面積最小,因此對集膚效果無濟於事。這就是為什麼高壓傳輸使用管或間隔成束的原因。
“對於整個導線的給定橫截面面積,導體表面上的最大表面積”。這是完全錯誤的!就是相反了!
Li-aung Yip
2017-01-15 06:25:27 UTC
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對於低壓電纜(240 V,440 V),導體的形狀並不重要。

對於3.3kV及以上的高壓電纜,需要控制電壓應力,以使絕緣不會破裂。

尖角處的電壓應力最大。因此,控制此問題的最簡單方法是使所有內容變得完整。

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