Mudanças entre as edições de "Parâmetros primários da linha de transmissão"
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::D = diâmetro do condutor; | ::D = diâmetro do condutor; | ||
::Equação válida para <math> D \sqrt{f} > 40 </math> | ::Equação válida para <math> D \sqrt{f} > 40 </math> | ||
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: A indutância é normalmente dada em mH/Km ou mH/m. | : A indutância é normalmente dada em mH/Km ou mH/m. | ||
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: A condutância é uma grandeza que expressa as perdas que ocorrem no dielétrico entre os condutores e pode ser dividida em duas partes: | : A condutância é uma grandeza que expressa as perdas que ocorrem no dielétrico entre os condutores e pode ser dividida em duas partes: |
Edição das 08h24min 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:
- \mi – 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.
- \mi_o = 4p x 10-7 Wb/m.a (permeabilidade do vácuo)
- \m_r – permeabilidade relativa de um material em relação a do vácuo mr = m/mo
- \épsilon – permissividade elétrica do meio. A permissividade indica a capacidade que um meio tem de se polarizar em função de um campo elétrico.
- \epson_o= 8,854 x 10-12 F/m (permissividade do vácuo)
- \epson_r – permissividade relativa de um material em relação a do vácuo er – e/eo