Electric wire is generally round in cross section. What difference in conduction would it make if it were square or triangular?
Das ist eigentlich keine einfache Frage. Die erste Antwort scheint nur der Unterschied zwischen einem rechteckigen oder dreieckigen Querschnitt und einem kreisförmigen Querschnitt zu sein. Der Leitwert ist proportional zur Querschnittsfläche.
Es gibt aber noch weitere Faktoren, die bei der Form des Drahtes eine Rolle spielen. Ein wichtiger Faktor sind die Kosten. Runddraht ist in der Herstellung am billigsten. Er wird geformt, indem er durch eine runde Matrize, ein kleines Loch, gezogen wird. Weitere Gründe sind, wie kompakt man ein Bündel von Windungen des Drahtes wickeln kann und wie die Drähte verwendet werden. Ein weiterer Faktor ist die Spannung des Drahtes. Der letzte Faktor ist die Frequenz.
Kupferdraht von Walmart.
Bei niedrigen Frequenzen und mäßiger Spannung (weniger als 1 kV), wo man den Widerstand minimieren will und nur eine begrenzte Fläche zur Verfügung hat, verwendet man quadratischen oder rechteckigen Draht. Dies ist bei vielen Transformatoren und kommerziellen Hochstrommotoren der Fall.
Bei hohen Frequenzen und hohen Spannungen werden immer runde Drähte verwendet, da dies zu gleichmäßigeren elektrischen Feldern und einer geringeren Gefahr von Durchschlägen sowie zu geringeren Verlusten bei den MHz-Frequenzen führt. Alle HF-Komponenten verwenden runde Drähte mit größerem Durchmesser, was die Induktivität und den Widerstandsverlust verringert.
Alles, was nicht rund ist, führt dazu, dass sich die Ladung in die äußersten Teile des Drahtes verlagert und das elektrische Feld an diesen Stellen verstärkt, wodurch die Durchbruchspannung sinkt. Dies wird als Skin-Effekt bezeichnet und kann bei hohen Frequenzen zu hohen Widerstandsverlusten führen.
Wie in einigen Kommentaren erwähnt, wird bei Tonfrequenzen und in einigen Hochstrom-Niederfrequenztransformatoren ein flacher Blechdraht verwendet. Oberhalb von Tonfrequenzen wird das Blech nicht verwendet, da die Kapazität zwischen den Wicklungen groß ist.
In einem anderen Kommentar wurde darauf hingewiesen, dass die meisten Anwendungen ein Biegen des Drahtes erfordern. Runde Drähte lassen sich leicht in alle Richtungen biegen.
Vielen Dank für all die Kommentare, ich schätze sie alle und lerne aus ihnen ebenso wie andere Leser.
Ich war überrascht über die Beliebtheit dieses Beitrags, danke fürs Lesen und Teilen.