Главная Войти О сайте

Что такое плотность тока

Что такое плотность тока

Содержание:
  1. Плотность тока и ее значение в технике
  2. Экономическая плотность тока для квартирной проводки
  3. Плотность тока в линиях электропередач и электрических машинах
  4. Скин-эффект и плотность тока высоких частот
  5. Плотность тока смещения и ее определение

Плотность тока и ее значение в технике

Плотность тока в проводе является показателем его электрической нагрузки. Важно выбирать оптимальную плотность тока, чтобы избежать потерь и удорожания проводки. Для высоких частот приходится учитывать дополнительные электродинамические эффекты. Плотность тока рассчитывается как отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника.

Выбор плотности тока в зависимости от материала проводника и длины провода

Значение плотности тока не зависит от материала проводника. Однако, в технике его выбирают, исходя из удельного электрического сопротивления и длины провода. При большой плотности тока проводник нагревается, его сопротивление возрастает, и потери электроэнергии увеличиваются. Слишком толстые провода также неэкономичны. Поэтому расчет проводки ведется с учетом экономической плотности тока, при которой общие расходы на электросеть минимальны.

Экономическая плотность тока для квартирной проводки

Для квартирной проводки, где провода не очень длинные, экономическая плотность тока обычно составляет от 6 до 15 А/кв. мм. в зависимости от длины проводов. Например, медный провод диаметром 1,78 мм выдержит ток до 30 или 50 ампер, но при потребляемой мощности в 5 кВт плотность тока будет составлять всего 9,2 А/кв. мм.

Плотность тока в линиях электропередач и электрических машинах

В линиях электропередач экономическая плотность тока намного ниже, составляет от 1 до 3,4 А/кв. мм. В электрических машинах и трансформаторах промышленной частоты плотность тока может быть от 1 до 10 А/кв. мм, в зависимости от допустимого нагрева обмоток и потерь электроэнергии.

Скин-эффект и плотность тока высоких частот

При передаче теле- и радиосигналов плотность тока высоких частот рассчитывается с учетом скин-эффекта. Скин-эффект заключается в отталкивании тока к поверхности провода под действием электромагнитного поля. Для достижения нужной плотности тока приходится использовать более толстый провод, а также делать его пустотелым. Глубина скин-эффекта зависит от частоты сигнала, и плотность тока плавно уменьшается до нуля в центре провода.

Плотность тока смещения и ее определение

Плотность тока смещения является сложным понятием в электродинамике. Она не так просто определяется, и для ее расчета требуются сложные уравнения или компьютерное моделирование. В некоторых случаях знание плотности тока смещения не требуется, но в других, например, при проектировании антенн, это имеет большое значение.


CompleteRepair.Ru