31.6
同轴电缆由一根用于传输信号的铜导体组成,其外依次包裹着绝缘层、防止信号干扰的金属编织屏蔽层,以及最外层的绝缘护套。
它可由两个半径分别为 R1 和 R2 的长而中空的同轴圆柱壳表示,其中电流沿相反方向流动。
应用安培环路定理,可求得两个导体之间的磁场强度大小。
由于在电缆外部区域和内导体内部没有包围净电流,因此磁场为零。
回顾磁能密度的表达式。其与体积的乘积等于该壳层中储存的能量。
积分后,可得到给定长度 l 内的总磁场能量。
磁能也可以用自感来表示。
将这两个表达式相等,可得到同轴电缆单位长度的自感。
如果外半径 R2 增大或内半径 R1 减小,则其值增加。
当两个半径相等时,电感变为零,此时不存在同轴电缆。