Effetto pelle

Una cosa di cui tutti parlano me nessuno ha mai valutato:

Nel grafico che segue Ho calcolato come varia la resistenza di un cavo perfettamente dritto nelle frequenze udibili: da 10000 a 1'000'000 Hz.
Il modello usato funziona male con le frequenze basse quindi ho escluso i risultati.

Il limite di udibilita è di 20'000 Hz e si tratta della prima riga verticale tratteggiata.



Conclusioni parziali: Usare il più possibile cavi di sezione grossa e ... configurazione litz.
Infatti la situazione 'migliora' coi cavi grossi. Ma solo per linee molto lunghe


Ma attenzione! se si rigirano le cose si ottiene questo grafico:




Che rappresenta il rapporto fra la resistenza a X Hz e la resistenza in corrente continua.
In questo caso la situazione migliore è quella del cavo con diametro minore. Infatti la resistenza cambia di meno col variare della frequenza.

Conclusioni forse: Il cavo ideale sembra essere un mazzo di cavi isolati di sezione molto sottile che tutti assieme garantiscono una bassa resistenza ed una minore differenza di resistenza alle diverse frequenze ... in configurazione litz.

Note tecniche:

I grafici sono il risultato dell'applicazione di modelli analitici (nessuna misura).

L'effetto pelle influenza solo i cavi di potenza che sono collegati a dei carichi molto piccoli come i diffusori.
Nei cavi di segnale le resistenze riportate sono del tutto ininfluenti se paragonate al impedenza di ingresso degli amplificatori (20000 Ohm per i classe T). Quindi parlare di effetto pelle sui cavi di segnale non ha senso.

Bisogna anche notare che l'impedenza dei diffusori riportata nelle descrizioni tecniche è in corrente continua, quindi con l'aumentare della frequenza aumenta anche il valore del impedenza, ma in questo caso le cose cambiano di molto da modello a modello.

L'effetto pelle non sembra riguardare in modo rilevante le frequenze udibili, quindi nessuna paura se proprio non si usano cavi molto lunghi.

Bel lavoro Rosso!
Riconfermo!!!

"kimber" insegna.
ma sai che lavoro spellare un cavo da 75 ohm fino ad ottenere il solid core naked, inserirlo in una calza di cotone, twistare i singoli conduttori schermati, recuperare la calza di rame dal 75 ohm per schermare nuovamente il cavo cosí ottenuto, avvolgere il tutto con la stagnola, etc etc.
poi i cavi litz sono argentati(l'argento ha una resistivitá minore del rame) e visto che l'effetto pelle é proprio quello del non omogeneo passaggio di corrente attraverso tutta la sezione del conduttore bensí nella sua "circonferenza"(pelle), il bagno in argento risulta indispensabile per certi versi.
il cavo litz veniva usato dai costruttori "seri" per i collegamenti interni dei loro apparecchi.
oggi, anche nei nostri progetti e costruzioni, si vedono i cavi da elettricista twistati per collegare i vari componenti.
l'intrecciare i cavi riduce i disturbi da radio frequenze come le ferriti o la stagnola o la calza di rame.

robertor ha scritto:"kimber" insegna.
ma sai che lavoro spellare un cavo da 75 ohm fino ad ottenere il solid core naked, inserirlo in una calza di cotone, twistare i singoli conduttori schermati, recuperare la calza di rame dal 75 ohm per schermare nuovamente il cavo cosí ottenuto, avvolgere il tutto con la stagnola, etc etc.
poi i cavi litz sono argentati(l'argento ha una resistivitá minore del rame) e visto che l'effetto pelle é proprio quello del non omogeneo passaggio di corrente attraverso tutta la sezione del conduttore bensí nella sua "circonferenza"(pelle), il bagno in argento risulta indispensabile per certi versi.
il cavo litz veniva usato dai costruttori "seri" per i collegamenti interni dei loro apparecchi.
oggi, anche nei nostri progetti e costruzioni, si vedono i cavi da elettricista twistati per collegare i vari componenti.
l'intrecciare i cavi riduce i disturbi da radio frequenze come le ferriti o la stagnola o la calza di rame.

I cavi devono essere ISOLATI!!!!!!! l'effetto pelle esiste anche nei mazzi di cavi non isolati!
Poi se fai un cavo di potenza la schermatura non è cosi importante.

Nei cavi di segnale l'effetto pelle lo si può quasi ignorare.

Ps. va in un negozio che vende cavi per elettricisti e trovi quello che ti serve.

Ragazzi cerco in giornata di fare un test per farvi vedere sperimentalmente quanto varia l'impedenza di un cavo al variare della frequenza.
Devo solo avere il tempo di prendere un cavetto da 3 metri, connettere qualche strumento e fare un pò foto.

[quote]

credo che ti riferisci al mio errore "schermato" invece di isolato.
chiedo perdono anche se si poteva intuire che inserendo un cavo in una calza di cotone sicuramente non si scherma bensì si isola.

Ecco il test Skin Effect
Ho preso una resistenza di 8Ohm DALE e la ho saldata ad un cavo di potenza economico lungo 3 metri di diametro 2mm acquistato in supermercato

La restenza ha un valore misurato di 7,1 Ohm
Ora i test a 10/100/10000/100000 Hz
A 10 Hz il valore della resistenza totale è di 7,5 Ohm

A circa 100Hz il valore della resistenza totale è di

A circa 10000Hz il valore della resistenza totale è di 7,4 / 7,5 Ohm (il display blinka),

A circa 100000KHz il valore della resistenza totale è di 7,5 Ohm


Per quello che ho potuto verificare sperimentalmente su un cavo da 3 metri caricato con una resistenza da 7,1 Ohm oltre al valore di 0,4Ohm dovuto alla resistenza del cavo la resistenza in funzione della frequenza da 10Hz a 100KHz (meglio chiamarla impedenza) non cambia.

MaurArte ha scritto:
Per quello che ho potuto verificare sperimentalmente su un cavo da 3 metri caricato con una resistenza da 7,1 Ohm oltre al valore di 0,4Ohm dovuto alla resistenza del cavo la resistenza in funzione della frequenza da 10Hz a 100KHz (meglio chiamarla impedenza) non cambia.

Acc ... ho fatto il lavoro alle 11 di sera, ho trovato l'errore.
Penso proprio che hai ragione.

Sistemo i grafici e li rimetto corretti.

Barone Rosso ha scritto:
Acc ... ho fatto il lavoro alle 11 di sera, ho trovato l'errore.
Penso proprio che hai ragione.

Sistemo i grafici e li rimetto corretti.

Ma come? Fai sprecare tempo a Maurizio in questo modo!? Lui che è impegnato a testare e modificare per tutti noi nuovi ampli ogni settimana?

Ma come? Fai sprecare tempo a Maurizio in questo modo!? Lui che è impegnato a testare e modificare per tutti noi nuovi ampli ogni settimana?

Quanto lavoro per voi!!! ... A presto altre cosette da farvi vedere.

MaurArte ha scritto:

Ma come? Fai sprecare tempo a Maurizio in questo modo!? Lui che è impegnato a testare e modificare per tutti noi nuovi ampli ogni settimana?

Quanto lavoro per voi!!! ... A presto altre cosette da farvi vedere.

Bene ... se hai un oscilloscopio ci fai vedere la tensione sul cavo e sul carico comparata con la tensione sull'uscita.

Tanto per vedere le variazioni di fase.

MaurArte ha scritto:

Ma come? Fai sprecare tempo a Maurizio in questo modo!? Lui che è impegnato a testare e modificare per tutti noi nuovi ampli ogni settimana?

Quanto lavoro per voi!!! ... A presto altre cosette da farvi vedere.

Ma un giorno ci presenti il conto? Speriamo di no...ho paura che sarebbe un po' salato...

Bene ... se hai un oscilloscopio ci fai vedere la tensione sul cavo e sul carico comparata con la tensione sull'uscita.

Tanto per vedere le variazioni di fase.

Nooo ho smontato tutto!!!
Comunque credo che visto il carico le variazioni di fase dovrebbero essere minime.

dopo questo test si potrebbe pensare che con i cavi del super market fanno i cavi hi-end!

dopo questo test si potrebbe pensare che con i cavi del super market fanno i cavi hi-end!

No! il test prova solo che l'effetto pelle non è rilevante nelle frequenze audio. Nulla più.
Il suono dei cavi è determinato da altri fattori: geometria,tipo di conduttore,tipo di isolante.

MaurArte ha scritto:

dopo questo test si potrebbe pensare che con i cavi del super market fanno i cavi hi-end!

No! il test prova solo che l'effetto pelle non è rilevante nelle frequenze audio. Nulla più.
Il suono dei cavi è determinato da altri fattori: geometria,tipo di conduttore,tipo di isolante.

Ottima prova. Lo spiega chiaramente anche Ethan Winer nel più volte citato articolo "Audiophoolery"

"The three other wire parameters are inductance, capacitance, and skin effect. But those are not a factor with usual cable lengths at audio frequencies, especially when connecting speakers to a power amplifier. Low capacitance wire can be important in special cases, like between a phonograph cartridge and its preamp. But high quality, low capacitance wire can be had for pennies per foot. Wire scams are very popular because wire is a low-tech device that's simple to manufacture, and the profit margin is extremely high. I could devote this entire article to wire scams, but instead I'll just summarize that any audio (or video) cable costing more than a few dollars per foot is a rip-off".

http://www.ethanwiner.com/audiophoolery.html

OK ho studiato meglio il problema e corretto il bug nel codice (la solita svista).

Adesso i grafici sono giusti.

MaurArte ha scritto:

mgiombi ha scritto:Ma come? Fai sprecare tempo a Maurizio in questo modo!? Lui che è impegnato a testare e modificare per tutti noi nuovi ampli ogni settimana?

Quanto lavoro per voi!!! ... A presto altre cosette da farvi vedere.

Se non ci fosse MaurArte .........bisognerebbe inventarlo .