کابل چیست ؟ تفاوت کابل Cable با سیم Wire در چیست ؟

■ سیم چند رشته ای

■  سیم مفتولی یا تک رشته ای که هر کدوم موارد استفاده خودشون رو دارن .

اینکه کجا از سیم تک رشته ای و کجا از سیم چند رشته ای استفاده بشه به تفاوت هاشون بر میگیرده که در ادامه میگم .

نمونه ای از کابل کواکسیال Coaxial

کابل در برابر سیم – کابل متشکل از دو یا چند سیم

تفاوت سیم تک رشته ای و چند رشته ای چیست ؟

■ سیم چند رشته ای هر چقدر هم که ضخیم باشه باز از سیم مفتولی انعطاف بیشتری داره و در جاهایی که احتیاج به دستکاری و لحیم کاری سیم هست بیشتر استفاده میشه مثل مدارهای الکترونیکی .

■ سیم چند رشته ای در برابر پدیده خستگی مواد مقاوم تر هست و در مواقعی که این پدیده مشکل ساز باشه از سیم مفتولی کمتر استفاده میشه . پدیده خستگی مواد در اثر مرور زمان و تغییرات آب و هوایی و در نتیجه تغییر در ساختار ماده بوجود میاد که باعث شکستگی و ترک های ریزی در فلز میشه که بعدها این ترک ها بزرگتر و فلز از هم می پاشه .

■ هزینه تولید سیم چند رشته ای بیشتر از سیم مفتول هست و در مواقعی که تعداد سیم زیاد مورد استفاده زیاد باشه و به انعطاف کمتری هم نیاز باشه از سیم مفتول استفاده می کنن .

■ از سیم های مفتولی در کاربردهایی غیر از الکترونیک و برق هم استفاده میشه هرچند کم اما در مکانیک برای جابجایی و یا محکم کردن چیزی از سیم مفتولی استفاده میکنن .

■ مقاومت الکتریکی سیم چند رشته ای از سیم تک رشته ای بیشتره . چون سطح مقطع سیم چند رشته ای با وجود شکاف هایی که بین رشته ها هست بیشتر میشه که در ادامه در مورد سطح مقطع در مقاومت و هدایت الکتریکی سیم صحبت می کنم .

■ در فرکانس های بالا سیم چند رشته ای بیشتر استفاده میشه ، چرا ؟ ببینید پدیده ای به نام اثر پوستی یا به انگلیسی Skin Effect در سیم ها وجود داره که باعث اتلاف توان در سیم میشه . البته سیم های چند رشته ای معمولی اثر پوستی رو خیلی کاهش نمی دن و برای کاهش این اثر از کابل چند رشته ای به نام لیتز یا Litz Cable استفاده میکنن . کابل Litz در واقع از چند سیم چند رشته ای تشکیل شده که با روکش عایقی از همدیگه ایزوله شدن و سطح مقطع کلی برای عبور جریان رو بیشتر می کنن .

سیم چند رشته ای در برابر سیم مفتول

تاثیر ضخامت کابل در کیفیت آن

واسه اینکه تاثیر ضخامت کابل در رسانایی و در نتیجه کیفیت اون کابل رو کامل درک کنید مثال می زنم . مثال معروف شلنگ آب ، هرچی شلنگ آب قطر بیشتری داشته باشه آب بیشتری رو می تونه از داخلش عبور بده و کمتر در معرض ترکیدگی قرار میگیره و شما هم از ناحیه شلنگ کمبود فشار آب رو حس نمی کنید . مثال دیگه میشه به اتوبانی اشاره کرد که لاین های زیادی داره و ترافیک کمتری ایجاد می کنه . در کابل هم همین مسئله صدق میکنه . جریان الکتریکی حاوی میلیون ها الکترون هست . هر چی جریان بیشتر باشه تعداد این الکترون ها بیشتر میشه . حالا هرچی کابل قطر بیشتری داشته باشه ( در مباحث الکترونیکی به قطر سیم ، سطح مقطع سیم میگن ) جریان عبوری نیز می تونه بیشتر باشه و مقاومت سیم در برابر عبور جریان کمتر میشه . این مسئله در مورد کابل برق خیلی بیشتر صدق می کنه ، شاید دیده باشید که کابل برق داغ شده باشه معمولا کابل برق های باریک این بلا سرشون میاد . اگه سطح مقطع سیم جوابگوی جریان عبوری برق نباشه ، کابل از خودش مقاومت نشون میده که این مقاومت به صورت گرما ظاهر میشه .

پس نتیجه اینکه هر چی سطح مقطع یا همون ضخامت کابل بیشتر باشه کمتر داغ میشه و کمتر در معرض سوختگی و آتش سوزی قرار میگیره .

تاثیر طول کابل در کیفیت آن

مواد رسانا هیچ وقت به صورت ایده ال در دنیا وجود ندارن ، ایده ال واسه قصه و کتاب هاست ، فلز مس رسانای 100 درصد نیست و در برابر عبور جریان مقاومت نشون میده اما مقدار این مقاومت خیلی کم هست . حالا هر چی طول کابل مسی بیشتر باشه مقاومت کابل در برابر عبور جریان بیشتر میشه . واسه اینه که شاید بعضی وقت ها دیدید کابل USB و یا کابل های دیگه که طول زیادی دارن شما رو به نتیجه مطلوب نرسونده باشن .

به زبون ساده و البته الکترونیکی ، هر تکه از یک سیم مقاومت خاص خودش رو داره . اگه سیم 1 متر باشه ، 20 سانتی متر اولش مثلا 4 اهم مقاومت داره و 20 سانت دوم هم 4 اهم و … 5 تا 20 سانتی متر با مقاومت 4 اهم که به صورت سری با هم قرار دارن جمع میشن و میشه 20 اهم .

فرمول مقاومت الکتریکی در سیم رو میشه اینجوری بیان کرد :

مقاومت الکتریکی = ( مقاومت مخصوص فلز ضرب در طول سیم ) تقسیم بر سطح مقطع یا همون قطر سیم

مقاومت مخصوص برای هر فلز مشخص و از قبل تعیین شده .

چرا کابل ضخیم تر گران تر و بهتر است ؟

پاسخش تقریبا مشخصه !

■ هر چی کابل ضخیم تر باشه یعنی فلز مس بیشتری توش مصرف شده و خب مسلما مقدار روکش بیشتری هم مصرف کرده پس طبیعی هست که گرون تر باشه .

■ در سیستم های آنالوگ و بیشتر در قسمت پاور یا تغذیه ، هر چی سیم ضخیم تر باشه کمتر داغ میشه و خطر سوختگی کم میشه پس پول بیشتر بدید عوضش آرامش خاطر داشته باشید .

■ یکی از مشکلات بسیار رایج در دستگاه های الکترونیکی که سیم دارن ، قطع شدن سیم یا کابل از داخل هست به طوری که تشخیص قطع شدگی سیم یا کابل تنها از طریق اهم متر امکان پذیره . قطع شدن سیم در گجت هایی مثل شارژر موبایل و لپ تاپ ، کنترلر بازی ، موس و کیبورد و … رخ میده . در این گونه موارد سیم و کابل ضخیم تر خیلی دیر تر قطع میشه .

■ کابل های لاغر و نحیف معمولا دوشاخه  و کانکتورهای لاغر و ضعیف تری هم دارن که بعدا دردسر ساز میشن .

در هر صورت در مورد خرید کابل یا سیم یه مقدار بیشتر خرج کنید اما جنس بهتر بگیرید و خیالتون راحت باشه .

حتما مطالب زیر رو هم بخونید

محمدرضا امين زاده هستم ، مهندس الكترونيك و سردبير مجله علم فردا . علاقه زیادی به سخت افزار دارم ، اگه فرصتی بمونه در زمینه ادیت فیلم و تصویر و طراحی رابط کاربری وب و اندروید مطالعه و تمرین می کنم .