Linee  bifilari

 

Una linea bifilare è costituita da due conduttori paralleli separati da una certa distanza S. Il calcolo è tanto più preciso quanto più il diametro del filo d è piccolo rispetto  alla distanza S tra i due coduttori.

 

 

Cavo bifilare AWG10 con guaina in teflon

(costante  dielettrica relativa = Epsilon = 2.1)

d = diametro del conduttore = 2.588 mm

Rcc/metro

6.77  milli Ohm per metro (3.328x 2)

Distanza S mm.

10

8

6

4

Z0 (alta  frequenza)

167.39

148.13

122.50

82.73

C/metro pF

28.79

32.54

39.35

58.26

L/metro uH

0.81

0.71

0.59

0.40

Velocità (alta  frequenza)

0.69c

 

Diminuendo la distanza tra i conduttori la capacità aumenta mentre l’induttanza diminuisce.

 

-          se i conduttori sono vicini la capacità è alta e l’induttanza è bassa. 

-          se i conduttori sono lontani la capacità è bassa e l’induttanza è alta.

 

La velocità di propagazione dipende dal materiale utilizzato come  dielettrico (ovvero il matriale che  si trova tra  un conduttore e l'altro. Attorno ai conduttori  c'è  la guaina che può anche  essere di  materiale  diverso dal  dielettrico.

 

In questo caso il dielettrico è teflon. Nella Tabella che segue sono riportate le velocità di propagazione (massime) ottenibili con diversi materiali. Il PVC presenta una costante dielettrica (epsilon) variabile con la frequenza e, in più, è piezoelettrico. Teflon, kapton e kevral sono i gli isolanti migliori. La costante dielettrica può essere diminuita utilizzando materiali porosi (schiume) che contengono una significativa quantità d’aria (a volte sostituita con gas inerti).

Di norma la cordatura (ovvero come  vengono "attorcigliati tra loro i condutttori) aumenta Rcc perché allunga la  lungheza dei conduttori. È consuetudine cercare di realizzare cavi a bassa induttanza. In realtà gli amplificatori per HiFi soffrono di più la capacità parassita.

 

 

Materiale

Costante dielettrica

Epsilon

Velocità

PVC

4.5

047c

TPE-E

3.8

0.53c

TPE-O

2.7

0.60c

PP, PE, XL-PE

2.3

0.66c

Teflon

2.1

0.69c

Kapton

1.5

0.82c

Kevral

1.3

0.88c

Vuoto e Aria

1

1c

 

 

Resistività dei  metalli usati con conduttori:

 

 

rame OFC

è indispensabile per realizzare  cavi flessibili (consente di  realizzare trefoni di diametro di un decimo di  millimetro che non si spezzano). Se  un  cavo non deve essere flessibile il  rame  OFC non serve.

alluminio

si usa per ottenere cavi leggeri (anche nelle  bobine degli altoparlanti)

argento

conduce poco più del  rame.  Piuttosto ce un cavo in argento conviene aumentare un un poco  la sezione di un  filo di  rame.

oro

viene  usato  per  placcare  le connessioni perché non ossida

 

 

 

Per proteggere  il  rame  dall'ossidazione dovuta all'aria si usa la smaltatura  (che è isolante) o la stagnatura (che è  conduttiva).

Il  filo Litz si usa solo ed  esclusivamente per le alte  frequenze a partire  da  un Mega Hertz a salire.  In  banda audio non ha senso e,  a causa  delle vibrazioni,  funziona peggio di un solid core.