سیم و کابل

سیم و کابل به طور کلی برای اتصال اجزای مختلف در سیستم های الکترونیکی استفاده می شود. سیم رسانای خوبی است، اما بی نقص نیست زیرا مقداری مقاومت دارد. انتخاب نادرست سیم می تواند عملکرد سیستم را کاهش داده و در برخی موارد خطرات آتش سوزی ایجاد کند. ضروری است که از نوع مناسب سیم کشی برای برنامه مورد نظر استفاده شود. میزان مقاومتی که یک سیم در برابر جریان جریان ارائه می دهد به آن بستگی دارد، و جدولی در متن وجود دارد که به این موضوع خاص می پردازد. ما چهار مورد را بررسی می کنیم که بر مقاومت در برابر جریان تأثیر می گذارد. ما به نوع ماده، دما، طول و سطح مقطع نگاه خواهیم کرد.

اول از همه، بیایید به نوع مواد نگاه کنیم. مواد رایج سیم کشی عبارتند از مس، نقره، طلا، گاهی اوقات از آلومینیوم استفاده می شود و طیف گسترده ای از فلزات وجود دارد که برای سیم کشی استفاده می شود. مواد مختلف مقاومت های متفاوتی خواهند داشت. اگر به این جدول نگاه کنید، متوجه خواهید شد که بر اساس نوع ماده، مقاومت متفاوت خواهد بود. اکنون در همان مواد، مقاومت بر اساس قطر سیم متفاوت خواهد بود. یک سیم ضخیم مقاومت کمتری نسبت به سیم نازک از همان ماده خواهد داشت.

دما: ضریب دمای سیم معمولاً در کتاب های مرجع یافت می شود. به عنوان یک قاعده، مقاومت با افزایش دما نسبت مستقیم دارد. خواهید دید که مقاومت در دما های متفاوت یکسان نیستند. در بیشتر مواقع، هرچه سیم گرمتر باشد، مقاومت آن بیشتر است. در حال حاضر، مقاومت برخی از مواد مانند سیلیکون و کربن با دمای بالاتر کاهش می یابد. این ها معمولاً برای سیم کشی استفاده نمی شوند، اما فقط به خاطر داشته باشید که این یک قانون جهانی نیست که با بالا رفتن گرما، مقاومت ها افزایش یابد. چند ماده وجود دارد که این قانون در آن ها اعمال نخواهد شد.

مقدار مقاومتی که یک سیم در برابر جریان جریان ارائه می دهد به آن بستگی دارد و سپس دو مورد دیگر در اینجا وجود دارد. طول: برگه های داده اغلب در هر ۱۰۰ فوت مقاومت می دهند. این به مقاومت مربوط می شود. به عنوان مثال، اگر ۱۰۰ فوت سیم داشتید و فرض کنید که مقاومت آن ۵ اهم در ۱۰۰ فوت بود، اگر آن را به ۱۰۰۰ گسترش دهید، ۵۰ می شود، پس این یک رابطه با نسبت مستقیم است.

سپس سطح مقطع و این برحسب میل دایره ای بیان می شود. ما در اینجا یک فرمول داریم. در ادامه کمی بیشتر در مورد آن صحبت خواهیم کرد. من فقط اشاره می کنم، این واقعا فرمول درستی نیست، اما نزدیک است و متن برای سادگی از آن استفاده می کند. هر چه سطح مقطع بزرگتر باشد، مقاومت کمتر خواهد بود. اگر دو کابل دارید، بیایید وانمود کنیم که این ها دو کابل هستند. این سیم دارای سطح مقطع بزرگتر از این است، بنابراین این سیم با سطح مقطع بزرگتر مقاومت کمتری نسبت به همان ماده تنها در سطح مقطع دایره ای کوچکتر ارائه می دهد.

سطح مقطع سیم

اجازه بدید ببینم. واحد اندازه گیری سطح مقطع سیم، میل دایره ای نامیده می شود. فرمول زیر بر اساس قطر سیم است. به خاطر داشته باشید، یک mil نشان دهنده ۱/۱۰۰۰ اینچ است. مساحت میل‌های دایره‌ای با D مربع تعریف می‌شود، و بنابراین مربع D خواهد شد – این قطر در اینجا و مربع است که میل‌های دایره‌ای را به ما می‌دهد. این در واقع مساحت مربع این کل است – و این دقیقاً دقیق نیست، زیرا این مناطق در اینجا گنجانده شده‌اند. فرمول واقعی این است. همانطور که به متن قبلی اشاره کردم، اطلاعات مربوط به این فرمول فقط برای سادگی، بنابراین ما از این فرمول در این دوره استفاده خواهیم کرد.

اندازه های سیم

جریانی که باید از یک سیم عبور کند به طور کلی اندازه سیم مورد استفاده را تعیین می کند. جریانی که باید از یک سیم عبور کند به طور کلی اندازه سیم مورد استفاده را تعیین می کند. برخی مانند سیم هایی که میکروپروسسورها را به هم متصل می کنند میکروسکوپی هستند.

شما دیگران دارید، سیم های انتقال نیرو دارید. اغلب قطر آنها یک اینچ است. آنها بزرگ هستند. به ظرفیت حمل جریان یک سیم اشاره می شود و در اینجا اصطلاح ampacity است. سیمی که برای جریان خیلی کوچک است، به دلیل مقاومت سیم، ولتاژ بیش از حد را کاهش می دهد و در بسیاری از موارد باعث اتلاف برق می شود. اگر سیمی دارید که خیلی کوچک است و جریان زیادی را از طریق آن می‌فرستید، سیم به دلیل مقاومت بالاتر سیم، توان بیشتری را به شکل وات کاهش می‌دهد. این می تواند باعث گرم شدن بیش از حد سیم شود. این به طور بالقوه می تواند باعث آتش سوزی شود.

سیم با اعداد گیج مشخص می شود. حداقل شش استاندارد صنعتی مختلف برای اختصاص یک اندازه سیم خاص به یک شماره سنج خاص وجود دارد که همه آنها یکسان نیستند. متداول ترین سیستم مورد استفاده، گیج سیم آمریکایی (AWG) است.

موارد زیر را مشخص می کند. یک عدد سیم سنج آمریکایی اختصاص می دهد و از ۰۰۰۰ شروع می شود و تا ۳۰ می رسد. قطر سیم را مشخص می کند. سطح مقطع را بر حسب میل دایره ای مشخص می کند. همچنین اهم در هر ۱۰۰۰ فوت سیم مسی آنیل شده را در دمای مشخصی ۲۰ درجه سانتیگراد مشخص می کند. فرآیند بازپخت به پردازش سیم در طول تولید برای به حداکثر رساندن رسانایی مربوط می شود.

انواع سیم و کابل

انواع مختلفی از سیم وجود دارد که می توانید برای یک برنامه خاص انتخاب کنید. یک نوع جامد و سپس نوع رشته ای وجود دارد. یک گیج سیم مشخص از سیم رشته‌ای از سیم‌های کوچک‌تری تشکیل شده است که به هم بافته شده‌اند، مانند این. اندازه گیج نهایی سیم با قطر کلی سیم تعیین می شود. مثلا همینجا سیم های رشته ای در صورت خم شدن مکرر کمتر مستعد شکستگی هستند.

اگر برنامه ای دارید که در آن سیم به طور قابل توجهی یا دوره ای یا منظم خم می شود، باید از نوع رشته دار استفاده کنید. اگر برنامه ای مانند سیستم های سیم کشی برق در خانه ها دارید، احتمالاً از نوع جامد استفاده می کنید زیرا وقتی داخل دیوار قرار می گیرد خم شدن زیادی به آن داده نمی شود. احتمالاً در آن مورد خاص این انتخاب خواهد بود.

انواع عایق

اکثر سیم های مورد استفاده در الکترونیک با نوعی عایق پوشانده شده اند. در کتاب درسی شما، جدول ۳-۶ اطلاعاتی در مورد عایق ارائه می دهد. عایق از اتصال کوتاه به سیم های دیگر و احتمال ضربه جلوگیری می کند. هدف از عایق کاری جلوگیری از اتصال کوتاه به سیم های دیگر و جلوگیری از شوک شدن کاربر هنگام لمس سطح خارجی سیم است. بسیاری از مواد مختلف در عایق استفاده می شود. آن ها به روش هایی متفاوت هستند که شامل موارد زیر می شود. برخی از این موارد در جدول ۳-۶ ذکر شده است.

اولین مورد در اینجا مواد است. انواع مختلفی از مواد مورد استفاده در عایق وجود دارد. آنها شامل کینار، نئوپرن، پی وی سی، سیلیکون، لاستیک، تفلون و غیره می باشند. عایق های مختلف نیز دارای ولتاژ شکست مرتبط هستند. این یک اختلاف پتانسیل است که باعث از بین رفتن عایق می شود.

بدیهی است که اگر نوعی سیم را برای هدفی وارد می‌کنید، می‌خواهید مطمئن شوید که ولتاژی ندارید که از ولتاژ شکست بیشتر شود . زیرا اگر این کار را انجام دهد، عایق توانایی خود را در توقف جریان جریان از دست می دهد، بنابراین جریان از عایق عبور می کند و عایق برای همیشه آسیب می بیند. موارد دیگری که در عایق بندی مورد توجه قرار می گیرند، محدوده دمایی قابل استفاده، مقاومت در برابر آب و مواد شیمیایی، هزینه و انعطاف پذیری مکانیکی است.

کابل تک هادی در مقابل کابل

سیم های عایق بندی شده ممکن است در یک ژاکت مشترک قرار داده شوند. مجموعه باندل کابل نامیده می شود. در پایین تصویر پایین کابلی را می بینید که دارای سیم های مجزا در داخل آن است. ما معمولاً به این کابل می گوییم. این تصویر در اینجا به نوعی زیبا است، من فکر می کنم اینها در واقع فیبر نوری هستند اما یک کابل است.

این شامل این موارد است – من آنها را سیم می نامم، اگرچه فکر می کنم هدف این است که آنها را فیبر بنامیم. شما ایده را دریافت می کنید. ایده کابل این است که شما سیم های جداگانه ای در یک بسته داشته باشید. تعداد هادی ها در یک کابل از دو تا بیش از صد عدد متغیر است. بسیاری از سیستم های اترنت معمولاً شامل تعداد زیادی سیم جفت پیچ خورده در یک کابل بزرگ هستند. سیم ها به صورت جداگانه ممکن است جامد باشند یا ممکن است رشته شوند.

کابل هممحور

کابل کواکسیال شامل یک هادی مرکزی عایق شده است که توسط یک محافظ سیم بافته شده احاطه شده است. در اینجا ما هادی مرکزی را داریم و این سپر بافته شده است. یک ژاکت بیرونی محکم هم هادی مرکزی و هم سپر بافته شده را می پوشاند.

این هادی بیرونی یا ژاکت بیرونی درست اینجاست. سپر بافته شده معمولاً در اکثر کاربردها به پتانسیل صفر ولت متصل می شود. این مانعی ایجاد می کند که از القای ولتاژ نویز به هادی مرکزی از میدان های سرگردان جلوگیری می کند. در کتاب شما به آن پرداخته نشده است، اما چند نکته وجود دارد که به آن تأثیر می پردازد. یکی از آنها Ingress است و این سیگنال های ناخواسته به کابل است.

امیدواریم که سپر بافته از آن جلوگیری کند. همچنین Egress وجود دارد و آن پدیده سیگنال هایی است که قرار است در داخل کابل بمانند از کابل خارج می شوند. FCC در واقع Egress را نظارت می کند. کواکس در اندازه‌ها و شکل‌های مختلفی برای سازگاری وجود دارد و فقط یک دسته کامل از کاربردهای مختلف برای خطوط کابل و تنه، خطوط تغذیه‌کننده، خطوط هوایی، کابل مدفون و بسیاری از کاربردهای دیگر وجود دارد. در اینجا در شمال سیاتل دوره ای به نام EET 135 وجود دارد و مستقیماً به صنعت کابل می پردازد. در آن دوره ما به انواع مختلف کابل و انواع مختلف کاربردهای کابل نگاه می کنیم.

کابل روبان

کابل های ریبون کابل های چند رسانایی هستند که در آنها سیم های عایق در کنار هم تشکیل می شوند. در اینجا ما یک تکه بوم و کابل استفاده شده در داخل یک کامپیوتر را داریم. کابل ریبون اغلب برای اتصال بردهای مدار، هارد دیسک ها، درایوهای فلاپی و دستگاه ها در سیستم های کامپیوتری استفاده می شود، مانند این قطعه در اینجا. برخی از انواع دارای یک محافظ بافته هستند که کل کابل را احاطه کرده است.

این یکی نیست، اما برخی هستند که انجام می دهند. در صورت لزوم، سیم های جداگانه را می توان جدا کرد و لحیم کرد. در واقع، گاهی اوقات در کابل های درایو فلاپی، آنها در واقع یکی از کابل ها را قطع می کنند و این روشی است که آنها کابل ها را به عنوان انتخاب کابل تعیین می کنند. آنها این کار را با بریدن یکی از سیم های روبانی خاص انجام می دهند. در صورت لزوم، سیم های جداگانه را می توان جدا کرد و به صورت جداگانه لحیم کرد.

عیب یابی سیم و کابل

ایرادات سیم و کابل را معمولاً می توان با استفاده از اهم متر پیدا کرد، البته تا زمانی که برق از سیستم قطع شود. عیوب رایجی که با اهم متر قابل شناسایی هستند عبارتند از: یک یا چند سیم باز، دو یا چند سیم به هم متصل شده اند، یا یک یا چند اتصال متناوب. یک یا چند سیم باز می شود، خوب، اگر سیم مشخصی دارید می توانید از اهم متر خود استفاده کنید و یک سر آن را وصل کنید. انتهای آن را وصل کنید و باید صفر اهم را روی اهم متر خود بخوانید.

اگر در حال خواندن اهم بی نهایت هستید، به این معنی است که در این سیم خاص یک باز وجود دارد. ترفند یک برقکار قدیمی، گاهی اوقات اگر یک پریز دیواری دارید و بیایید وانمود کنیم به هر دلیلی ولتاژ به این پریز نمی رسد، یک قطع کننده مدار وجود دارد که به این موضوع مرتبط است. معمولاً کاری که یک تکنسین انجام می دهد این است که آنها به کلید مدار می روند و ولتاژ را در قطع کننده مدار اندازه گیری می کنند تا مطمئن شوند که ولتاژ در واقع وجود دارد زیرا ممکن است مدار شکن پاره شده باشد. این سیم ها به این مدار خاص می روند.

توجه کنید اینجا می گوید: «تا زمانی که برق از سیستم قطع شود» و ترفند برقی که برق کاران انجام می دهند این است که اگر مشکوک شوند که یکی از این سیم ها باز است، این دو سیم را جدا می کنند. ابتدا برق را قطع می کردند و این دو سیم را جدا می کردند و آنها را با هم کوتاه می کردند. سپس با اهم متر خود به اینجا می آمدند و می توانستند این نقطه را اندازه گیری کنند و این نقطه را اندازه گیری کنند. آنها باید صفر اهم را بخوانند زیرا از اینجا از طریق مدار اندازه گیری می کنند و به سمت آنها برمی گردند.

 آنها باید صفر اهم را ببینند. حال اگر آنها بی نهایت اهم را بخوانند به این معنی است که این سیم شکسته است و باید کاری برای آن انجام شود. این فقط یک راه است. تنها یک کاربرد استفاده از اهم متر برای تشخیص سیم باز است. به هر حال، این دوره ای نیست که به چگونگی برقکار بودن بپردازد. دوره های دیگری نیز وجود دارند که این کار را انجام می دهند. این فقط یک مثال است که در آن می توانید سیم باز را پیدا کنید که در آن مشخص نیست. در این صورت داخل دیوار خواهد بود.

سپس با موقعیتی مواجه می شوید که دو یا چند سیم به هم متصل می شوند. اگر واقعاً اینطور بود، اگر این دو سیم با هم کوتاه می شدند… بیایید یک برنامه دیگر را در اینجا ترسیم کنیم. اگر این دو سیم با هم اتصال کوتاه داشته باشند، اگر اهم متر در مداری که از اینجا به اینجا اندازه گیری می کنید وارد شود، و در اینجا یک اتصال کوتاه وجود داشته باشد، در جایی که احتمالاً باید باز باشد، یک اتصال کوتاه خواهید دید.

یکی از مشکلات دشوارتر در اینجا، ما یک یا چند اتصال متناوب داریم. عیب یابی اتصالات متناوب همیشه دشوار است زیرا می آیند و می روند. شما واقعاً نمی توانید با آن شلیک کنید مگر اینکه شکست بخورد. مشکل آنها این است که شما برای عیب یابی وارد می شوید و ناگهان کار می کند. اکنون اندازه‌گیری‌ها طبیعی است و باید منتظر بمانید تا شکست بخورد تا زمانی که واقعاً یک قرائت دریافت کنید که به شما بگوید چیزی اشتباه است.

خوب، این مقدمه ای برای سیم بوده است. ما در نهایت به بررسی عیب یابی سیم و کابل پرداختیم. ما به کابل نواری، کواکسی، تک هادی در مقابل کابل نگاه کردیم. ما به عایق نگاه کردیم. ما کمی در مورد رشته در مقابل یک هادی صحبت کردیم. ما به اندازه سیم، ampacity نگاه کردیم. ما به سانتی متر نگاه کردیم. میل های دایره ای ما به مواردی که بر مقاومت تأثیر می گذارند، نوع ماده، دما، طول، سطح مقطع نگاه کردیم. این نتیجه ۳٫۲ سیم و کابل است.

تیم پارس سنسور با افراد مجرب آماده پاسخ گویی و مشاوره می باشد. در صورت داشتن سوال با ما تماس بگیرید.