نکته: طول و قطر باید با یک واحد یکسان وارد شوند.
در فرمول سیم گرد، نسبت طول سیم به قطر آن اهمیت زیادی دارد:
با افزایش قطر سیم، مقدار عبارت لگاریتمی کاهش پیدا میکند؛ بنابراین اندوکتانس سیم نیز کمتر میشود.
بااینحال، افزایش سطح مقطع سیم فقط مقاومت الکتریکی را بهطور محسوس کاهش میدهد و اثر آن بر اندوکتانس، به دلیل لگاریتمی بودن رابطه، محدودتر است.
اندوکتانس تقریبی تسمه غیرمغناطیسی، مانند تسمه مسی، از رابطه زیر محاسبه میشود:
در این رابطه:
𝑳: اندوکتانس بر حسب میکروهانری،
𝒍: طول تسمه بر حسب سانتیمتر،
𝒃: پهنای تسمه بر حسب سانتیمتر،
𝒄: ضخامت تسمه بر حسب سانتیمتر
در تسمه، مجموع عرض و ضخامت هادی یعنی 𝒃+𝒄، بعد مؤثر آن را مشخص میکند.
با افزایش عرض تسمه: بعد مؤثر هادی افزایش مییابد، عبارت لگاریتمی کاهش پیدا میکند، اندوکتانس هادی کمتر میشود، عملکرد هادی در برابر جریانهای ضربهای بهبود پیدا میکند.
در عمل، افزایش عرض تسمه نسبت به افزایش ضخامت آن، تاثیر بیشتری در کاهش اندوکتانس دارد.
برای مقایسه صحیح سیم و تسمه باید شرایط زیر یکسان باشند:
جنس هادی، طول هادی، سطح مقطع یا مقدار مس مصرفی، شرایط نصب، مسیر عبور جریان، در سطح مقطعهای تقریباً برابر، تسمه پهن و نازک معمولاً اندوکتانس کمتری نسبت به سیم گرد دارد.
علت اصلی این اختلاف، افزایش عرض مؤثر هادی و تغییر توزیع میدان مغناطیسی اطراف آن است.
جدول زیر اندوکتانس تقریبی یک متر هادی مسی را نشان میدهد:
همه هادیهای جدول دارای سطح مقطع تقریبی 𝟓𝟎 میلیمتر مربع هستند.
نتایج جدول نشان میدهد که با ثابت بودن سطح مقطع و طول هادی:
سیم گرد بیشترین اندوکتانس را دارد، با افزایش عرض تسمه، اندوکتانس کاهش پیدا میکند، تسمه 𝟓𝟎×𝟏میلیمتر کمترین اندوکتانس را دارد، تغییر شکل سطح مقطع از حالت فشرده به حالت پهن و نازک، عملکرد گذرای هادی را بهبود میدهد.
کاهش اندوکتانس تسمه 𝟓𝟎×𝟏نسبت به سیم گرد تقریباً برابر است با:
اگر دو تسمه دارای سطح مقطع یکسان باشند، تسمهای که عرض بیشتر و ضخامت کمتری دارد، معمولاً اندوکتانس کمتری خواهد داشت.
برای مثال، هر دو تسمه زیر دارای سطح مقطع 50 میلیمتر مربع هستند.
𝟏𝟎×𝟓=𝟓𝟎 میلیمتر مربع 𝟓𝟎×𝟏=𝟓𝟎 میلیمتر مربع
اما تسمه 𝟓𝟎×𝟏به دلیل عرض بیشتر، اندوکتانس کمتری دارد.
البته انتخاب ابعاد تسمه نباید فقط بر اساس اندوکتانس انجام شود؛ استحکام مکانیکی، خوردگی و محدودیتهای نصب نیز باید بررسی شوند.
برای کاهش اندوکتانس و امپدانس مسیر زمین:
طول هادی تا حد امکان کوتاه انتخاب شود.
از مسیر مستقیم استفاده شود.
خمهای تند و حلقهها حذف شوند.
شعاع خم هادی مناسب باشد.
برای جریانهای ضربهای از هادی پهن استفاده شود.
مسیرهای موازی بهصورت متقارن اجرا شوند.
اتصالها دارای سطح تماس مناسب و مقاومت کم باشند.
فاصله غیرضروری میان مسیر جریان رفت و برگشت کاهش یابد.