Adernkapazitaet

Tag,

vor mir liegen zwei Typen symmetrischen Mikrofonkabels:

1: 2 feindrähtige Adern 0,19 mm² verseilt, Geflechtschirm 2: 2 massive Adern 0,60 mm² verseilt, Folienschirm

Meine ungebüldete Logik sagt, daß bei höherem Querschnitt sich auch größere Flächen gegenüberstehen und die Kapazität Ader--Ader bei Leitung 2 deutlich höher sein müßte.

Das Gegentum ist der Fall, Leitung 2 weist die halbe Kapazität pro m auf (45 pF vs. 85 pF).

Sicher gibt es dafür eine einleuchtende Erklärung, und sicher hängt das mit Massivleiter vs. feindrähtig zusammen, ich finde sie nur gerade nicht.

vG

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Volker Gringmuth
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Am 23.01.2009, 11:51 Uhr, schrieb Volker Gringmuth :

Bei dem feindrähtigen Kabel ist der Mittenabstand der Leiter mit Sicherheit geringer, und es könnte auch ein unterschiedliches Isolationsmaterial (verschiedener epsilon_r!) im Spiel sein. Oberfläche ist nicht alles.

Ansgar

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Ansgar Strickerschmidt

Volker Gringmuth schrieb:

Ds Dielektrikum spielt vermutlich eine grössere Rolle. Material und Abstand der Leiter.

Ich tippe mal das hat einen grösseren Einfluss als die Radien der Leiter.

Gruss udo

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Udo Piechottka

Volker Gringmuth schrieb:

Hallo,

sind das selbst gemessene Werte oder Werte aus dem Datenblatt?

Ich habe mal die Daten für einige Kabel verglichen, da sehe ich nur das die Kapazitäten Ader-Ader deutlich niedriger sind als Ader-Schirm.

Bei 2 verdrillten Adern geschirmt sind es bei 7*0,2 mm 120 pF/m und bei

16*0,2 mm ebenfalls 120 pF/m, bei 7*0,1 mm 170 pF/m, bei 7*0,2 mm 150 pF/m, alles Ader-Ader. Eine Regel erkenne ich da nicht.

Bye

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Uwe Hercksen

Wenn Du Dir bspw. die Formel f=FCr den

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anschaust, siehst Du dort ln(R2/R1). D. h.: Je kleiner der Innenradius, um so gr=F6=DFer die Kapazit=E4t, was damit zusammenh=E4ngt, d= ass am Rand eines d=FCnnen Drahtes die Feldst=E4rke wegen 1/r gro=DF wird.

Ein Kondensator ist ja auch ein Energiespeicher und in dem Volumenbereich um den d=FCnnen Draht wird sozusagen =FCberproportional mehr Enrgie gespeichert.

Wenn ich die Zahlenver=E4ltnisse betrachte (zur =DCbersicht pi und Einheiten weggelassen, weil die sich eh rausk=FCrzen), also ln( Wurzel (0,6/0,19) ) =3D 0,57, dann passt das auch.

Gru=DF rb

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Rolf Biegel

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Rolf Biegel schrieb:

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anschaust, siehst Du dort ln(R2/R1). D. h.: Je kleiner der

Wenn ich mir die Formel ansehe, dann stelle ich fest, daß ln(R2/R1) im Nenner steht.

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

Ich jetzt auch;) Iss ja eigentlich auch klar, weil die dann weiter voneinander entfernt sind, so dass bei gegebener Spannung die Feldst=E4rke dann kleiner wird. Ich nehme also bis auf Weiteres alles zur=FCck und behaupte das Gegenteil:))

Was h=E4lst Du den von der anderen Argumentation, dass die Energiedichte aufgrund des kleineren Radius gr=F6=DFer ist? Und auch von dem (zuf=E4llig?= ) recht gut passenden Zahlenverh=E4ltnis? Hier geht es ja um die "Kapazit=E4t Ader--Ader", wie Volker schrieb und der Abstand ist hier ja dann durch die Dicke des Isolationsmaterials gegeben.

Gru=DF rb

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Rolf Biegel

Hallo, Rolf,

Du meintest am 24.01.09:

[...]

Unfug. Nicht der Absolutwert eines Radius geht in die Formel ein, sondern das Verhältnis zweier Radien. Die Energiedichte ist bestenfalls irgendwann bei der Spannungsfestigkeit zu berücksichtigen.

Viele Gruesse! Helmut

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Helmut Hullen

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Rolf Biegel schrieb:

Ich hälse gar nichts - alles, was man zum Thema wissen muß, steckt bereits in dem Begriff "Kapazität" drin, und die läßt sich bei einem Zylinderkondensator recht trivial ausrechnen, womit ich nicht meine, daß man in eine Formel Zahlenwerte einsetzen kann, sondern vielmehr ganz leicht diese Formel "ex principiis" selbst herleiten.

Zum OP: Wie schon anderweitig festgestellt: Was ich nicht selbst gemessen habe, glaube ich nur, wenn mich der Kunde von der Haftung freistellt. Der elektrische Querschnitt eines feindrähtigen Leiterbündels ist kein gutes Maß für den für die Kapazität wirksamen Radius, sondern dafür würde ich den echten geometrischen Querschnitt des Bündels nehmen.

Natürlich steckt ein großer Teil des Felds und damit der Gesamtkapazität in der Nähe des Innenleiters, weswegen sich eine Beschichtung dort einschneidend auswirkt, und außerdem ist Permissivität (die früher mal Dielektrizitätskonstante hieß) wohl ein ganz gutes Stichwort.

Begriffen habe ich es sowieso nicht: Stecken da jetzt zwei Adern in einer gemeinsamen Abschirmung, oder wie? (Die Verseilung ist egal, die hat keinen Einfluß auf die Kapazität.)

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

Beim von mir als Motivation gew=E4hlten Zylinderkondensator k=F6nnte ich das wohl auch noch grade;) Z. B. wegen der Zylindersymetrie. Beim vom OP angegebenen "symmetrischen Mikrofonkabel", also 2 Adern und dann noch abgeschirmt, kann ich Dich nur bitten dieses mal vorzuf=FChren.

Gru=DF rb

-- Wer Schreibfehler findet darf sie behalten.

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Rolf Biegel

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Rolf Biegel schrieb:

Das scheitert bei mir daran, daß ich leider nicht verstanden habe, wie die Leitung eigentlich nun aufgebaut ist. Evtl. suchst Du Aufg. 3.16 aus , aber das ist natürlich auch nur ein Spezialfall.

Praktische Fälle lassen sich immer numerisch (FEM) erschlagen.

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

Rolf Biegel schrieb:

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anschaust, siehst Du dort ln(R2/R1). D. h.: Je kleiner der

Hallo,

für die Kapazität Ader zu Schirm könnte ja der Zylinderkondensator einigermassen zutreffend sein, aber nicht für die gefragte Kapazität Ader zu Ader.

Bye

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Uwe Hercksen

Ist korrekt. Ich habe mich, wie ich schon andeutete, durch das m=F6glicherweise zuf=E4llig passende Zahlenverh=E4ltnis beim Vergleich der beiden Kabel untereinander verleiten lassen, den Grundansatz beim Zylinderkondensator als Motivation zu nehmen.

Physikalisch gesehen ging es mir um den Punkt, dass beim d=FCnneren Kabel die Feldst=E4rke wegen 1/r gr=F6=DFer ist und folglich die Energiedichte w=3D 0,5*E*D sogar noch mit 1/r^2 zunimmt, sodass im Raumbereich _um_ die d=FCnne Ader =FCberproportional mehr Energie gespeichert ist, was sich mittels 0,5*C*U^2 =3D Volumenintegral w*dV auf die Kapazit=E4t rechnerisch auswirkt.

Bei einem Ausf=FChren des Integrals in Zylinderkoordinaten, also mit dV=3D r*dr*dPhi*dl bleibt also zumindestens gedanklich eine 1/r-Abh=E4ngigkeit =FCbrig, so dass der Logarithmus weiterhin nicht total unmotiviert erscheint. Mag nicht weiter dr=FCber nachdenken, ob sich das Feld separieren l=E4=DFt in E1(r)*E2(Phi), zumal durch die Abschirmung drumrum es ja noch etwas komplizierter wird und andere hierin sicherlich mehr =DCbung haben als ich, sondern wollte dies alles nur grob und qualitativ andeuten.

Gru=DF rb

Reply to
Rolf Biegel

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