Mudanças entre as edições de "Parâmetros primários da linha de transmissão"
Linha 116: | Linha 116: | ||
| indutância <math>mH \over m</math> | | indutância <math>mH \over m</math> | ||
| capacitância <math>\mu F \over m </math> | | capacitância <math>\mu F \over m </math> | ||
+ | | condutância <math>S \over m</math> | ||
|- | |- | ||
|cabo coaxial | |cabo coaxial | ||
− | | | + | |<math>{1\over 2\pi} ({1 \over a} + {1\over b}) \sqrt {{\pi f \mu} \over \sigma_c} </math> |
− | | | + | |<math>{\mu \over {2 \pi}} \ln ({b \over a})</math> |
− | | | + | |<math>{{2 \pi \epsilon} \over {\ln ({b \over a})}}</math> |
+ | |<math>{{2 \pi \sigma_d} \over {\ln ({b \over a})}}</math> | ||
|- | |- | ||
|par trançado | |par trançado |
Edição das 09h29min de 4 de setembro de 2015
Todo meio de transmissão metálico a dois condutores pode ser representado pelo seguinte modelo elétrico:
onde:
- R – resistência elétrica, dada em Ω/ unidade métrica;
- L – indutância, dada em mH/unidade métrica;
- C – capacitância, dada em µF/unidade métrica;
- G – condutância, dada em S/unidade métrica.
Esses elementos elétricos são considerados os parâmetros primários de um meio de transmissão e estão relacionadas com:
a) Resistência
- Resistência elétrica do material condutor. No caso dos meios de transmissão os condutores são projetados para apresentar resistência o mais baixo possível.
- Para condutores operando em corrente contínua (CC) a corrente circula em todo seção do mesmo, sendo a resistência do condutor dada por :
- (Ω)
onde:
- ρ = resistividade do material;
- L = comprimento do condutor;
- A = área da seção transversal.
- No caso de sinais em corrente alternada (CA) a corrente não se distribui igualmente através da seção reta do condutor, mas concentra-se próximo a superfície externa do condutor a medida que a frequência aumenta.
- Este efeito é conhecido como EFEITO PELICULAR (efeito skin). Sua consequência é um aumento da resistência elétrica do condutor a medida que a frequência aumenta.
- Para corrente alternada a resistência é dada por:
- onde:
- = resistência em corrente alternada;
- = resistência em CC;
- D = diâmetro do condutor;
- Equação válida para
- A resistência é dada em Ω/Km ou Ω/m.
b) Capacitância
- A capacitância surge da existência de cargas elétricas diferentes nos dois condutores, o que provoca um campo elétrico entre ambos. O campo elétrico armazena energia potencial elétrica que resulta no efeito capacitivo demonstrado pelas linhas de transmissão.
- A capacitância de um meio depende dos seguintes parâmetros:
- D - diâmetro dos condutores, aumentando quando este aumenta;
- d - distância entre condutores, aumentando quando a distância diminui;
- dielétrico - material isolante entre os condutores, aumentando quanto melhor é o dielétrico;
- L - comprimento dos condutores, aumentando quando este aumenta;
- Campo Elétrico entre dois condutores
- A capacitância é normalmente dada em F/Km ou F/m
c) Indutância
- A indutância surge devido a corrente que cria ao redor dos condutores campos magnéticos que armazenam energia potencial magnética.
- A indutância da linha depende da distância entre condutores e da presença ou não de materiais ferromagnéticos próximos. A indutância aumenta com a diminuição do espaçamento entre os condutores e com a presença de materiais ferromagnéticos e diminui com o aumento do diâmetro dos fios.
- A indutância é normalmente dada em mH/Km ou mH/m.
d) Condutância
- A condutância é uma grandeza que expressa as perdas que ocorrem no dielétrico entre os condutores e pode ser dividida em duas partes:
- onde:
- G1 - inverso da resistência de isolamento entre os condutores;
- G2 - relacionado as perdas em CA.
- Seu valor quase sempre é desprezível nos meios de transmissão utilizados em telecomunicações, pois os dielétricos utilizados quase não permitem a fuga de corrente entre os condutores.
- A condutância normalmente é dada em S/Km ou S/m
Tipos de linhas de transmissão e seus parâmetros primários
Nos sistemas de telecomunicações as linhas de transmissão a dois condutores mais empregadas são os cabos coaxiais, o par trançado e a microfita (stripline). Através do teoria eletromagnética é possível definir equações para o cálculo dos parâmetros primários dessas linhas baseando-se na distribuição espacial dos condutores e na permeabilidade magnética, na permissividade elétrica e na condutividade dos materiais utilizados na linha de transmissão.
Lembrando que:
- – permeabilidade magnética do meio, se refere à sua capacidade em "aceitar" a existência de linhas de indução em seu interior. Quanto maior a permeabilidade de um material, mais facilmente se "instalarão" linhas de indução em seu interior. A permeabilidade magnética de materiais não magnéticos é considera como idêntica a do vácuo.
- Wb/m.a (permeabilidade do vácuo).
- – permeabilidade relativa de um material em relação a do vácuo
- – permissividade elétrica do meio. A permissividade indica a capacidade que um meio tem de se polarizar em função de um campo elétrico.
- F/m (permissividade do vácuo).
- – permissividade relativa de um material em relação a do vácuo
tipo de linha | resistência | indutância | capacitância | condutância |
cabo coaxial | ||||
par trançado | ||||
microfita |