Complexe Fred schreef:
Beste, Voor kabels te beschermen tegen laag frequente ruis wordt de afscherming van de kabel geaard. Iemand dat hier een wetenschappelijke verklaring voor kan geven? Alvast bedankt.
Een coaxiale kabel wordt meestal gebruikt om een wisselspanning van het ene eind naar het andere eind te brengen. De afscherming heeft tot doel te voorkomen dat een elektrisch veld niet naar binnen of naar buiten kan.
Stel dat het te transporteren signaal een frequentie heeft van 10 MHz. De golflengte is dan 30 meter. Wanneer de coax aan een zijde is geaard (of is verbonden met een referentie zoals het chassis van een apparaat), dan zal de coax aan die zijde het elektrisch veld afschermen. Aan de andere kant van de coax gebeurt wat anders. Op een kwartgolf afstand, dus 7,5 meter, gedraagt de mantel zich dan voor 30 MHz als geïsoleerd. Dus alsof die nergens aan vast zit. Hier is dus totaal geen sprake meer van afscherming. Dit verschijnsel treedt ook op kleinere afstand op, zij het in mindere mate. Zodra de golflengte van het signaal dat wordt getransporteerd niet meer verwaarloosbaar is t.o.v. de lengte van de coax moet aan beide einden de mantel worden aangesloten.
Ook wanneer de coax verwaarloosbaar kort is, kan het noodzakelijk zijn beide einden aan te sluiten. Dat is bv. het geval wanneer de afscherming wordt gebruikt om de referentie (chassis) mee te geven. De signalen zijn t.o.v. die referentie verzonden en wil je die storingsvrij uit de coax halen dan heb je die referentie weer nodig.
klazon schreef:
Wat betreft enkelzijdig of tweezijdig aansluiten: eenzijdige aansluiting schermt af tegen elektrische invloeden, maar niet tegen magnetische invloeden. Een uitwendig magnetisch veld probeert een stroom te laten lopen in een geleider. Als de afscherming eenzijdig is geaard, dan kan dat niet, en zal het magnetische veld doordringen tot de binnenliggende geleider en daar een ongewenste stroom veroorzaken. Om ook voor magnetische velden af te schermen moet de afschermmantel dus tweezijdig worden aangesloten. De inductiestroom als gevolg van het magnetisch veld zal dan in de afscherming gaan lopen, wat in het algemeen minder kwaad kan.
Het magnetisch veld dat in de coax ontstaat bij signaaltransport kan niet naar buiten zolang het signaal tussen de mantel in de binnenader wordt aangesloten (de velden die de binnenader en de mantel opwekken heffen elkaar dan op).
De afscherming kan geen magnetisch veld dat van buiten komt tegenhouden. Wanneer de coax door een wisselend magnetisch veld gaat, wordt in de binnenader en de mantel dezelfde spanning geïnduceerd. Wanneer nu aan beide zijden de mantel aan aarde wordt gelegd, zal door de mantel een stroom gaan lopen waardoor de geïnduceerde spanning in de mantel daalt of zelfs vrijwel nul wordt. Dat gebeurt niet met de geïnduceerde spanning in de binnenader, hierdoor wordt in zo'n geval dus door het aan beide zijden aarden van de mantel juist storing binnengehaald. Overigens kan er op dezelfde wijze ook storing de coax binnenkomen wanneer er tussen de aardpunten een stoorspanning staat (aardlussen).
Kortom, het aan beide zijden aarden van een coax verbinding is niet zonder risico.
Om dit soort problemen te vermijden kun je de mantel van de coax beter niet aan beide zijden aarden, maar wel aansluiten als referentie. Dan heffen de stoorsignalen door het magnetische stoorveld elkaar op. Een voorbeeld is een elektrische gitaar. Het element zendt het signaal t.o.v. de mantel de coax in, maar de gitaar is zelf niet geaard. Bij een elektrische piano kan dat soms niet. Wanneer die is verbonden met een pc (bv. om geluiden te downloaden) dan is die piano via de pc geaard. Meestal is het dan verstandig dan een transformator tussen te schakelen (DI); die verbreekt de verbinding tussen beide aardpunten.
Bij meer hoogfrequente signalen kunnen dit soort problemen worden voorkomen door een ringkern over de coax te schuiven. Dit geeft plaatselijk een sterke verhoging van de zelfinductie die een zo hoge impedantie geeft dat op deze wijze de aardverbinding wordt onderbroken. Omdat zowel de mantel als de binnenader door dezelfde ringkern gaan, gebeurt er met het te transporteren signaal niets en dat blijft dus intact.
