... avvolgere i cavi è deleterio?

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Interference
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... avvolgere i cavi è deleterio?

#1 Messaggio da Interference »

Spesso ci si trova a lavorare con cavi più lunghi del necessario. La soluzione più comune è avvolgere l'eccesso "a bobina".

Ma è deleterio?

Si potrebbe pensare che avvolgere un cavo, magari creando più spire, lo renda induttivo.

Ma per definizione l'induttanza discende dal campo magnetico indotto dalla corrente circolante. Se il cavo è bipolare, cioè ha un conduttore di "andata" e uno di "ritorno", la corrente netta è nulla: non c'è campo magnetico e quindi non si crea induttanza (in prima approssimazione).

Questo quantomeno è vero per i cavi di potenza.

Per i cavi di segnale... il discorso secondo me è un po' più complesso. Il "ritorno" del segnale può in teoria ripartirsi tra il conduttore di massa del cavo e il percorso di terra tra sorgente e apparecchio ricevitore. La corrente di ritorno sul cavo può non bilanciare del tutto quella di andata, e quindi può crearsi induttanza.

Quanta? Le formule di calcolo per un solenoide presuppongono, in genere, che il solenoide sia "lungo", cioè sia un cilindro la cui lunghezza è "grande" rispetto al diametro. Se il solenoide è corto (come nel caso di un cavo avvolto su sé stesso), in teoria si può approssimare come se fosse una singola spira con la corrente amplificata di N volte (il numero di avvolgimenti).

L'ultima volta che ho provato, il calcolo forniva un'induttanza piccola ma non del tutto trascurabile, ma non sono andato fino in fondo con i calcoli. Eventualmente proporrò lo svolgimento in questo thread (ma sentitevi liberi di intervenire nel frattempo).

Viene da chiedersi se l'effetto sia misurabile con un LCR meter (da provare).

---

In ambito professionale per avvolgimenti di cavi molto lunghi si usa una tecnica chiamata "over-under" in cui le spire vengono alternate nei due versi. Ha vantaggi pratici nella misura in cui rende più facile lo svolgimento del cavo e riduce la possibilità di annodamenti. Si legge in rete che mitigherebbe anche effetti elettrici indesiderati dovuti all'avvolgimento del cavo, ma non mi è chiaro il motivo. Se questa pratica è descritta in qualche testo di elettronica, audio engieering o radiantismo fatemelo presente :)
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Re: ... avvolgere i cavi è deleterio?

#2 Messaggio da MarioBon »

Audio Review fece un prova sui cavi di potenza e la matassa del Monster Cable (che sarà stata di decine di metri) a causa della guaina in PVC "suonava". Ciò avviene perchè il PVC è piezoelettrico. In questo caso come è avvvolto il cavo ha poca importanza (perchè non dipende dalla eventuale induttanza).

Come consiglio non avvolgere il cavo con un raggio di curvatura più piccolo del minimo raggio consigliato (ogni cavo ha un raggio di curvatura consigliato) e di non usare fascette troppo strette.
Insomma non stressate meccanicamente il cavo.
Per il resto i piani cristallini del rame (che si disallocano con la curvatura) in qualche anno si riallocano. Non vi accorgerete di nulla.

La cosa da fare, potendo, è accorciare i cavi troppo lunghi. Così
- diminuiscono i valori induttanza, capacità e resistenza (LCR)
- I valori LCR "per metro" restano gli stessi come pure la velocità di propagazione
- si riduce la capcità di captare e irradiare rumore.

di questo forse vi accorgerete.

Per ultimo tenete i cavi in ordine (non intrecciati tra loro e distanziati) e verificate periodicamente la tenuta meccanica e la pulizia delle connessioni.

anche di questo potrebbe avere un effetto.
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Re: ... avvolgere i cavi è deleterio?

#3 Messaggio da Interference »

MarioBon ha scritto: 11/05/2025, 19:24 La cosa da fare, potendo, è accorciare i cavi troppo lunghi. Così
- diminuiscono i valori induttanza, capacità e resistenza (LCR)
- I valori LCR "per metro" restano gli stessi come pure la velocità di propagazione
- si riduce la capcità di captare e irradiare rumore.
Sono d'accordo. Ma a volte l'eccesso è moderato e non vale la pena tagliare il cavo, specie se è terminato.

Trovo la questione dell'induttanza, accademicamente parlando, interessante.

Va detto che avvolgere spire multiple di un cavo potrebbe anche creare ulteriore capacità parassita tra i conduttori di spire diverse.

L'effetto sarà piccolo (e all'atto pratico credo trascurabile) ma comunque non banale da determinare.
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Re: ... avvolgere i cavi è deleterio?

#4 Messaggio da MarioBon »

la capacità di un cavo si misura in pico Farad e, per fare delle misure decenti servono 100 metri di cavo in modo da portarsi nel range dei nano Farad . Con 100 metri di cavo si può pensare di misurare una differenza tra il cavo diritto ed il cavo avvolto o tra diversi modi di avvolgere un cavo.
Su un metro di cavo la capacotà da misurare è nell'ordine di grandezza delle capacità dei cavi di misura (e strumentazione varia).
Su un metro di cavo si può fare una misura della velocità di propagazione ma serve un oscilloscopio che risolva le frazioni di nanosecondo.
Come alternativa si può realizzare un generatore di impulsi che utilizza il cavo come linea di ritardo e misurare la frequenza dell'oscillazione.
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Re: ... avvolgere i cavi è deleterio?

#5 Messaggio da Interference »

Interference ha scritto: 11/05/2025, 16:54 Ma per definizione l'induttanza discende dal campo magnetico indotto dalla corrente circolante. Se il cavo è bipolare, cioè ha un conduttore di "andata" e uno di "ritorno", la corrente netta è nulla: non c'è campo magnetico e quindi non si crea induttanza (in prima approssimazione).
Quanto detto vale nell'approssimazione in cui la distanza tra i conduttori sia trascurabile rispetto alla distanza dai conduttori. Nei sistemi reali non è detto sia così.

Ad essere rigorosi una linea bifilare produce anch'essa un campo magnetico ma che decade con il quadrato della distanza (lungo la direzione perpendicolare alla linea).

Se ho tempo scrivo un programmino che lo calcoli e vediamo qualche grafico ;)
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