Het Skin effect op bedrading onder de modelbaan.

[MOVisser]

Wel geheel doorgelezen?

Gaat niet om het gedrag van water.
Het gaat om het gedrag van de electronen. 
Die reageren net zo als watermoleculen.

Stroomdraad heeft ook verschillende verschillende "wandwrijvings waarden".
Pijpen voor netwerken zijn er in PE, PP, ijzer, staal, asbest.

   Doorstoming electronen dus te verbeteren/beheersen door zoveel mogelijk éénsoortig materiaal te gebruiken en zorgen voor een voldoende stroomoppervlak.
   Weerstandsvermindering dus.
   Kringen maken om de spanning voldoende te kunnen vereffenen over de treinbaan.
   Oppassen vooor statische electriciteit (aarden van componnenten)

De elctronica componenten zijn veel gevoeliger in spanningsverschillen dan vroeger de relais ...... lampjes ed.

Ronald Visser

 

[Klaas Zondervan]

Ronald Visser, je mist duidelijk wat elektrotechnische kennis.
Het probleem met watervergelijking is dat die vaak mank gaat. Je kunt het gedrag van water in een buis niet zondermeer vergelijken met het gedrag van een elektrische stroom.

Het skin-effect, ook wel stroomverdringing genoemd, treedt alleen op bij wisselstroom. Rond een stroomdraad is altijd een magnetisch veld. Bij wisselstroom keert dit magnetisch veld steeds van richting om, en dat heeft weer invloed op de elektronenstroom, die wordt naar de buitenkant van de draad gedwongen. In de kern van de draad loopt vrijwel geen stroom. Dus precies andersom als bij water in een buis, daar is juist tegen de wand de stroming nul en in het midden maximaal.

Bij gelijkstroom loopt de stroom steeds in dezelfde richting, dus het magneetveld keert niet om, en daardoor is er geen skin-effect. De stroom verdeelt zich gelijkmatig over de doorsnede van de draad. Dus ook weer anders dan bij water.

[C-rails]

ChatGPT kan een goede tool zijn om informatie te verkrijgen. Hou er wel rekening mee, dat de tool nog enorm in ontwikkeling is en alleen maar kan putten uit publiekelijke data (inclusief dus desinformatie). De tool is nog volop in ontwikkeling en heeft nog maar een beperkte bandbreedte, waaruit het zijn informatie haalt. Daarnaast kan het ook niet de informatie controleren op juistheid. Ook kan het maar in zeer beperkte mate verbanden leggen.
Het is leuk om er wat mee te experimenteren, maar wees gereserveerd met de waarheidsaanname.

[Martin Domburg]

Wel geheel doorgelezen?

Gaat niet om het gedrag van water.
Het gaat om het gedrag van de electronen. 
Die reageren net zo als watermoleculen.

Stroomdraad heeft ook verschillende verschillende "wandwrijvings waarden".
Pijpen voor netwerken zijn er in PE, PP, ijzer, staal, asbest.

   Doorstoming electronen dus te verbeteren/beheersen door zoveel mogelijk éénsoortig materiaal te gebruiken en zorgen voor een voldoende stroomoppervlak.
   Weerstandsvermindering dus.
   Kringen maken om de spanning voldoende te kunnen vereffenen over de treinbaan.
   Oppassen vooor statische electriciteit (aarden van componnenten)

De elctronica componenten zijn veel gevoeliger in spanningsverschillen dan vroeger de relais ...... lampjes ed.

Ronald Visser

Hierin steun ik Klaas. Elektra kan je wel uitleggen met de werking van water, maar niet de exacte werking.

Ik heb ooit een engineering horen zeggen dat Elektra 2D is en Water 3D. Er komen meer factoren bij kijken waardoor de werking anders is.

ChatGPT kan een goede tool zijn om informatie te verkrijgen. Hou er wel rekening mee, dat de tool nog enorm in ontwikkeling is en alleen maar kan putten uit publiekelijke data (inclusief dus desinformatie). De tool is nog volop in ontwikkeling en heeft nog maar een beperkte bandbreedte, waaruit het zijn informatie haalt. Daarnaast kan het ook niet de informatie controleren op juistheid. Ook kan het maar in zeer beperkte mate verbanden leggen.
Het is leuk om er wat mee te experimenteren, maar wees gereserveerd met de waarheidsaanname.

Me eens, altijd blijven opletten.

Laten we het bij het onderwerp van de topicstart blijven: skineffect bij digitale modelspoor en soepel draad vs massieve koperkern. De bewering van Martin is dat soepel montagedraad het negatieve effect wat een massieve kern met zich mee brengt oplost.

En daar is dus twijfel over: bij Bart, bij Klaas en bij mij en bovendien vind ik nergens in de internet literatuur om het zo maar te noemen een bewijs, anders dan gebruikmaken van onderling geïsoleerde aders.

Er zijn wat vuistregels voor het correct bedraden van een (grote) modelbaan te geven en Martin heeft daar wat voorbeelden van, zo ook in de encyclopedie van dit forum, op NProject, diverse topics op fora etc. maar het heeft wat mij betreft maar marginaal raakvlak met het fenomeen skineffect.

Gr, Ben.

De vergelijking van Ronald met 'gedrag' van water is interessant en logisch. Echter uit de vele ervaringen met storingen van Martin komt naar voren dat e.e.a. echt te maken heeft met het gebruik van verschillende soorten bedrading. Wie het weet mag het zeggen 

Rian

Je slaat de spijker op zijn kop hiermee.

Met wat Ben zegt:
De theorie staat in mijn geval haaks op de praktijk. En dat brengt zo te zien een mooie en leuke discussie op gang. Leuk om te lezen!

[Bahn-AG]

ChatGPT kan een goede tool zijn om informatie te verkrijgen......
De tool is nog volop in ontwikkeling en heeft nog maar een beperkte bandbreedte, waaruit het zijn informatie haalt. Daarnaast kan het ook niet de informatie controleren op juistheid.

Wikipedia voor luie mensen dus

Bart

[C-rails]

Wikipedia voor luie mensen dus

O zo waar en een enorme valkuil voor luie mensen, die denken slim te zijn. 
ChatGPT is niet anders dan een Ctrl-C/Ctrl-V. Dus knippen en plakken. Alleen met dat verschil, dat het uit zichzelf zinnen kan maken uit verschillende zinnen, wat plagiaatcontrole iets moeilijker maakt.
'Slimme' leerlingen vallen bij een mondelinge benadering dan ook keihard door de mand.

[Bert55]

In de kern van de draad loopt vrijwel geen stroom.

Ik vermoed dat je dit niet letterlijk bedoeld.

En massief draad vervangen door niet geïsoleerd draad heeft weinig zin( zie de reacties hierop wel verschijnen) litze is een bundel geïsoleerd draad, dat kan wel een verschil maken.

Maar met de frequenties waarmee wij werken……

[Michiel2]

 Meten is weten 🙂

[bask185]

Volgens mij kan je dit effect toch redelijk makkelijk meten. Als je iets van 10m ofzo aan draad pakt van beide soorten. Dan knoop je 1 eind aan een DCC centrale en het andere eind aan een vermogensweerstand. Die weerstand bereken je dan op 3A. Dat is 6 Ohm op 18V (en ook 3*3*6 = 54W, dus niet te lang testen). En dan meten met met een multimeter hoeveel stroom er daadwerkelijk stroomt.

Als het skineffect echt zo meespeelt, dan moet je multimeter/centrale een kleinere stroom aangeven bij het massieve draad dan bij de litze draad.
Ik zou ook de stroom meten met een korte draad als eik test.
En de weerstand van beide draden meten. Dan kan je uitrekenen hoeveel de weerstand toeneemt als gevolg het van het skineffect.

Stel nu dat je 10m massieve draad 2 Ohm weerstand heeft (geen idee of dit realistisch is om eerlijk te zijn. Je totale weerstand is dan 8 ohm en met 18V zou je dan 2.25A moeten meten. Als je dan significant minder dan die 2.25A dan heb je dus een hogere weerstand dan je gemeten heb en dan heb je bewijs dat het skineffect meespeelt.

Maar wat mij verbaast. Stel het is zo, en je verliest nou.. 2V misschien 3V aan het uiterste eind van je draad. Hoe kan dat dan de betrouwbaarheid van je baan en de decoders beinvloeden? Die doen het ook prima op 15V. Wat doet het skineffect naast het verhogen van de weerstand en daarmee het verlagen van de spanning? Wordt je DCC signaal er door verrampineerd? Dat zou je dan mooi meen scope kunnen meten over de weerstand.

Ik zou dan eerder denken dat litze draad misschien minder gevoelig is voor ruis en storing dan massief draad. Maar dat weet ik niet.

Mvg,

Bas

[frederik19630]

Mijn interpretatie:

Je zult niet zozeer last hebben van spanningsval maar van de frequentieafhankelijke weerstand.
Die zorgt ervoor dat de mooie steile flank van de digitale pakketjes over een lange draad uitsmeert
en mss moeilijker detecteerbaar wordt

Fred

[Peter Kleton]

Ik zou graag een proef willen doen met een DCC signaal over twee draden gestuurd  via  een massa draad  en een dunnere of andere draadsoort  en  een  belastings weerstand van b.v. 20 Ohm  waarover een scope hangt om te zien wat de spanningsvorm wordt.
 
Meten over b.v 3 meter en 10 meter of meer ter vergelijking.
Peter

[MOVisser]

Toch geeft het een duidelijk inzicht waar-over je moet nadenken.
Is ook niet voor de topic starters bedoeld, maar voor anderen die wellicht meelezen en denken waar gaat dit over.

Magnetische velden rond draden is bij mij zeer wel bekend.
Komt er nog de opmerking dat electronen stromen van - naar +??

Ronald Visser

[Klaas Zondervan]

Maar met de frequenties waarmee wij werken……

Vergis je niet. Het skin-effect is al merkbaar bij 50Hz. Hiervan wordt gebruik gemaakt bij hoogspanningslijnen. Die kabels bestaan uit aluminium, maar alleen de buitenste lagen. In de kern zit een staalkabel om een grotere treksterkte te krijgen. De elektrische weerstand van staal is groter dan van aluminium, maar dat geeft niet. In de staalkabel loopt toch vrijwel geen stroom, vanwege het skin-effect.

[Bert55]

Ik had erbij kunnen zeggen om welke kabeldikte het gaat Klaas, volgens wiki:
Bij een frequentie van 50 Hz is de (effectieve) indringdiepte in koper ongeveer 1 cm

Dus mijns inziens niet zo relevant voor modelspoor.
Het zou me alleen gaan om spanningsverlies, makkelijk op te lossen, en overspraak

[Jeroen Vreeken]

De 'stroming' van electronen is nu juist een mooi voorbeeld van een te simplistisch beeld. Electronen komen in werkelijkheid namelijk nauwelijks van hun plek en halen waarschijnlijk de andere kant van de modelbaan niet eens.
Juist bij het bespreken van het skin-effect en of dat dit soort klachten kan veroorzaken is het zeer belangrijk om te weten welke dominante rol elektromagnetisme hier speelt.

ChatGPT is een fantast zonder geweten en geeft ook vrolijk antwoord op de vraag: "Leg het fenomeen skin effect uit in lekentaal, en de invloed hiervan op de interstellaire Warp aandrijving van mijn ruimteschip"

Als we terug gaan naar de feiten dan komt het neer op:
- Theorie zegt dat het vervangen van massieve kabel door NIET geisoleerde gevlochten kabel nauwelijks effect heeft op het skin-effect
- Jouw praktijk ervaring zegt dat het vervangen van een massieve kabel door niet-geisoleerde gevlochten kabel een decoder laat reageren.

Die twee zijn helemaal niet in tegenspraak. Het is zeer waarschijnlijk dat je last hebt van een ander fenomeen dan het skin effect.
Zonder verder onderzoek is het skin effect net zo relevant als de kleur van de isolatie. (Ik heb het al geprobeerd, chatGPT geeft graag uitleg over de invloed van de draadkleur op de werking van je DCC modelbaan.)

Je had het over isolatie draad die afgespannen en gesoldeerd was.
- Was de nieuwe situatie werkelijk identiek? Dus gevlochten draad op exact dezelfde posite en hetzelfde gesoldeerd?
- Zat er misschien gewoon een slechte soldering tussen?
- Was de weerstand wel goed bij een constante DC spanning? (Dan is er namelijk geen skin effect)
Etc, etc