Wozu Außenleiter beim Koaxialkabel?
Warum entsteht zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter ein elektrisches Feld?
Ist die einzige Funktion des Außenleiters den Innenleiter vor Störungen zu schützen?
Am Stromleiten ist der Außenleiter selbst nicht beteiligt?
6 Antworten
Jedes Stück Draht ist hochfrequenztechnisch gesehen immer eine Induktivität (aufgrund der Länge) und eine Kapazität (die Enden bilden zueinander weitläufig einen Kondensator). So ein Stück Draht ist wegen der Offenheit eine Antenne, kann Energie abstrahlen.
Bei einem Koaxkabel bilden Innen- und Außenleiter zueinander zusammen mit dem Isolator dazwischen einen Kondensator, die Leiter selbst eine Induktivität. Somit ergibt sich sozusagen eine Art kontinuierlicher Schwingkreis mit einem bestimmten Widerstand, dem Wellenwiderstand, der nichts mit den ohmschen Widerständen zu tun hat. Aufgrund der asymmetrischen Bauweise strahlt ein Koaxkabel keine Energie ab, sondern leitet sie weiter. Wenn so ein Koaxkabel z. B. gequetscht wird, ändert sich die Geometrie und damit der Wellenwiderstand, was zur Folge hat, dass da ein Teil der Energie reflektiert wird, es kommt zu sog. stehenden Wellen aufgrund Interferenz, was normalerweise unerwünscht ist.
Somit sind bei Koaxkabeln Innen- und Aussenleiter samt dem Dielektrikum (Isolator) funktional notwendig, beide führen (Hochfrequenz-)Strom.
Dazu im Gegensatz ist bei abgeschirmten Niederfrequenzkabeln der Schirm nur zur Abschirmung da, es kann sogar kontraproduktiv sein, dadurch auch Strom zu leiten. Gute Kabel haben eine extra Leitung für "Minus" und der Schirm wird nur an einem Ende verbunden.
Es hängt davon ab, ob die Schirmung als Leiter mitverwendet wird oder nicht.
https://www.youtube.com/watch?v=D-DKuye6ODg
Hier ist es perfekt erklärt.
Aussenleiter und Innenleiter bilden sind als 2 Leiter zu betrachten. Das elektrische Feld dazwischen spielt keine Rolle. Der Ausseleiter als Null-Seite dient der zusätzlich Abschirmung.
Der Schirm hat in niederfrequenten Bereich bei bestimmten Typen nicht nur eine schirmende Wirkung sondern auch die Aufgabe, mechanischen Schutz zu bieten.
Ansonsten soll der Schirm bidirektional filtern: Er fängt austretende Wellen ein, so dass ein Kabel nicht zur Sendeantenne wird... genauso wie er von außen auftreffende Wellen fängt, damit diese nicht via Induktion in die Seele gelangen. Bei Sendeantennen hat er zudem die Aufgabe, das zweite Potenital im Dipol zu stellen wodurch das Gebilde zum offenen Schwingkreis wird. Ohne Masse wäre das sehr viel schlechter denn die reale Erde ist halt mal so, mal so!
Wenn Außenleiter zum Stromkreis gehört: Ist die Stromstärke im Innenleiter und Außenleiter gleich groß, oder ist die Stromstärke im Innenleiter größer
1 Leiter wäre nutzlos. Auf welches Potential würde sich das Signal dann beziehen? Im Gegensatz zu Strömen sind elektrische Spannungen keine absoluten Größen. Man braucht immer einen Bezugspunkt.
Mit 2 Leitern kann man festlegen, dass am Außenleiter 0V anliegen und das Signal im Innenleiter im Bezug zum Außenleiter messen.
Aber warum braucht es eine Spannung zwischen Innenleiter und Außenleiter bzw ein dann ein elektrisches Feld zwischen ihnen
Jeder Leiter erzeugt ein elektrisches Feld. Der Außenleiter schirmt das Feld des Innenleiters ab.
Das trifft auf z. B. geschirmte NF-Kabel zu, aber auf "echte" Koaxkabel.
Stimmt höchstens bei Niederfrequenz, wo man allerdings kaum Koaxkabel nutzt.