Помогите разобраться электростатика/экранирование

[realeugene]

Заряды на внешней поверхности оплётки смещаются под действием внешнего электромагнитного поля точно таким же образом, как и на поверхности сплошного куска металла такой же формы. В результате, электромагнитная волна не проникает ни внутрь сплошного куска металла, ни в полость внутри оплётки. Что там в этой полости уже не важно. А полезный сигнал - это электромагнитная волна, бегущая в полости между поверхностями внутренней жилы и оплётки. В этом принципиальная разница.

[jast321]

С проникновением вч поля мне понятно.
Я наверное не совсем понимаю как возникает разница потенциалов.
Например полезный сигнал. Попадая на центральную часть жилы (элемент штырь антенны) индуцирует в ней токи. А именно происходит колебания зарядов по поверхности. Допустим, заряды под влиянием эм волны сместились на самый кончик штыря, соответственно в прилежащей зоне их будет уже недостаток. Получается две зоны с разницей потенциалов. Далее в зону с недостатком смещаются соседние.теперь их там хватает, и недостаток образовался опять в соседней зоне. И так по цепочке идёт волной. Получается, что когда эта волна доходит до внутренней схемы приемника вот и выходит что есть таким образом разница потенциалов относительно жилы и оплетки.

-- 20.05.2018, 22:48 --

realeugene в сообщении #1313722 писал(а):

А полезный сигнал - это электромагнитная волна, бегущая в полости между поверхностями внутренней жилы и оплётки.

Я правильно понимаю ?

-- 20.05.2018, 22:49 --

Прошу прощения, что немного отошёл от темы.
Если угодно модераторам, перенесите пожалуйста.

[realeugene]

jast321 в сообщении #1313740 писал(а):

Получается, что когда эта волна доходит до внутренней схемы приемника вот и выходит что есть таким образом разница потенциалов относительно жилы и оплетки.

Примерно так. За исключением того, что важно не только движение зарядов, но и электромагнитное поле между проводниками. И чтобы понять точный смысл происходящего в коаксиальном кабеле, нужно аккуратно разобрать соответствующее решение уравнений Максвелла. Оно в случае коаксиала простое.

И, строго говоря, про разность потенциалов или напряжение можно рассуждать только в цепях постоянного тока или на достаточно низких частотах, когда длина волны гораздо больше рассматриваемых расстояний между проводниками. В общем случае электромагнитного поля интеграл от напряженности зависит от пути интегрирования. В коаксиальном кабеле можно говорить про определённое напряжение между оплёткой и центральной жилой в каждой точке кабеля, считая диаметр кабеля гораздо меньше длины волны и интегрируя напряженность по радиусу. И рассматривать бегущую по одномерному кабелю волну напряжения и тока, решая телеграфное уравнение.

[jast321]

Стало немного понятнее в общих чертах. Да и в целом узнал много нового.

А как быть, если рядом все с этим же антенным кабелем находиться силовой кабель промышленной сети 50гц. В этом случае магнитное поле от тока в нем будет пересекать кабель, и вносить искажения в сигнал?
Никакие же поверхностные токи не будут возникать от таких частот.
Или в таком случае предусматривают какие-нибудь кабель каналы из металла?

[realeugene]

В ВЧ коаксиалах не делают ничего, так как частотный диапазон принимаемого сигнала и промышленной сети совершенно разный, и входной фильтр приёмника эффективно устраняет всё лишнее. В низкочастотных слаботочных цепях экранирование становится немного искусством. В подобных случаях иногда помогает двойное экранирование, дифференциальные линии и емкостная развязка в экране.

Прокладывать слаботочный кабель в том же канале, что и силовой, в любом случае не стоит.

[jast321]

Пример из жизни.
У меня как то была ситуация, что восстановлена плата от какого то советского усилителя низкой частоты "ловила" наводки промышленной сети. Было слышно по звуку. Осциллографа ещё в тот момент не было уменя, что бы точно убедиться. Именно в тот момент, когда я подключал на вход усилителя сигнальный кабель. И чем он длиньше, чем звук громче. Т. е. получается, что именно в сигнальном кабеле возникал ток.
Как таком случае можно выйти из положения, если источник полезного сигнала находиться например в метре от усилителя нч. Как я понял экранированный кабель в этом случае не поможет, или есть специальные кабеля?
Фильтра по входу тоже не поставить, т.к. некоторые звуки в полезном сигнале наверное имеют частоты в районе 50гц .

[realeugene]

jast321 в сообщении #1313795 писал(а):

Как таком случае можно выйти из положения

Перейти на цифру. Межблочные аудиокабеля бытовой аппаратуры - это пример низкого качества ради максимального удешевления. Некоторые вообще не экранированные, а пара даже не перевитых проводов рядом. Но и с хорошим аудиокабелем будет хуже, чем с самым плохим цифровым линком.

[jast321]

Понял. Значит никак. Максимально что можно было сделать в данном примере-это расположение УНЧ и его сигнального кабеля подальше от источника шума.

интересно, если не обращать внимания на интерьер и внешний вид и запаковать унч в металлический ящик (хороший экран) и сигнальный кабель тоже поместить в трубу, то будут ли в этом случае наводиться помехи в сигнальном кабеле?
Как я понимаю , нужно выбрать такую толщину, чтобы толщина скин слоя для этой частоты (50гц) была тоньше, чем толщина стенки трубы? Труба должна быть относительно не тонкая, ну не пару миллиметров.

[Dmitriy40]

Как вариант: перейти на оптику, уж на неё наводки это фантастика. Просто и тупо, светодиод и фотодиод и любой световод между ними. Вывести оба в линейный режим.
Ну или преобразовать сигнал в дифференциальную форму и пустить по витой паре (лучше конечно ещё и в экране). Приёмник тоже должен быть дифференциальным, а не просто транзистор. Наводки будут, но синфазные и приёмником проигнорируются.

[realeugene]

У нормальной аудиоаппаратуры корпуса и так металлические. Можете их для начала попытаться соединить толстой шиной, чтобы между ними не гуляли земляные токи по экранам кабелей.

[jast321]

Большое спасибо за помощь.

[realeugene]

jast321,
а ваша аудиоаппаратура, случайно, не в разные розетки на разных стенах включена? Если да - попробуйте запитать её через удлинители, включённые звездой в одну розетку. В идеале, если у вас розетка с заземлением, то и удлинители с заземлением, даже, если аппаратура без заземления.

[Dmitriy40]

realeugene в сообщении #1314309 писал(а):

В идеале, если у вас розетка с заземлением, то и удлинители с заземлением, даже, если аппаратура без заземления.

Поясните пожалуйста смысл заземления исключительно удлинителя. Не аппаратуры, и не экранирования кабелей (земляной провод в силовых кабелях не является экраном), а лишь продления земляного провода из розетки до конца удлинителя. Интересно в чём же смысл.

[realeugene]

Dmitriy40 в сообщении #1314335 писал(а):

Поясните пожалуйста смысл заземления исключительно удлинителя. Не аппаратуры, и не экранирования кабелей (земляной провод в силовых кабелях не является экраном), а лишь продления земляного провода из розетки до конца удлинителя.

Причины такого совета две:
1. Большая поверхность проводников в кабеле окажется под земляным потенциалом, что немного уменьшит внешнее электрическое поле вокруг кабеля.
2. Главное. Если у ТС всё-таки окажется в составе его аппаратуры аппаратура с вилкой с заземлением (ноутбук, ТВ, ресийвер), то он не ошибётся и всё-таки соединит корпуса аппаратов друг с другом и с внешним заземлением.

[Dmitriy40]

Понятно, спасибо. На помехи почти не повлияет, зато более электробезопасно. ОК.